水下机器人开创了新的节能浮力控制

由莱斯大学工程系学生团队建造的远程操作水下机器人开创了一种通过水分解燃料电池控制浮力的新方法。该设备是在奥什曼工程设计厨房在为期一年的高级设计顶点课程中设计和建造的，提供了一种更节能的方法来维持中性浮力——水下作业的关键组成部分。

该机器人可作为基于燃料电池的浮力控制装置 (BCD) 潜力的概念验证，以降低远程操作或自主水下航行器 (AUV) 的运营成本，其潜在应用范围包括环境监测、海洋学研究、军事和军事研究等。工业任务，为传统推进器驱动的 AUV 提供更安静、更节能的替代方案。

Bay-Max 团队成员包括 Andrew Bare、Spencer Darwall、Noah Elzner、Rafe Neathery、Ethan Peck 和 Dan Zislis，其项目基于莱斯大学和休斯顿大学研究人员的一篇学术论文，该论文表明燃料电池支持的深度控制可以减少与传统的基于直流电机的推进器设计相比，AUV 的能耗降低高达 85%。莱斯大学机械工程和生物工程教授、该团队的发起人 Fathi Ghorbel 是该研究的合著者。

“BayMax 学生团队很高兴能够实施基于电解的创新研究想法，”Ghorbel 说。 “这个想法涉及将水转化为氢气和氧气，以控制 AUV 的浮力，从而模仿鱼类的鱼鳔。这项研究是我的实验室、莱斯大学 Laura Schaefer 教授的实验室和郑晨教授实验室之间合作项目的一部分在休斯顿大学。

“这项合作研究旨在开发无绳连续体软发动机，利用可逆质子交换膜燃料电池和水电解器来驱动体积质量转换。通过这个设计项目，BayMax团队证明了该技术在AUV与物理世界交互中的功效”。

Ghorbel 表示，这项技术能源效率高，消除了推力噪音，具有广泛的应用，例如 AUV、材料智能、辅助可穿戴设备、自适应和可重新编程的机器人服装和织物作为机器。

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