受到（dào）魔鬼（guǐ）鱼的启发，北（běi）卡（kǎ）罗来纳州立大学的研（yán）究（jiū）人员（yuán）开（kāi）发（fā）了一（yī）种节能的软体机器（qì）人，它的游（yóu）泳速（sù）度比（bǐ）之（zhī）前的游泳软体机器人快四倍以上。这些机器人被（bèi）称（chēng）为“蝴蝶（dié）机（jī）器人”，因为它们的（de）游泳动作（zuò）类似于人（rén）在（zài）进行（háng）蝶泳时（shí）手臂的运动方（fāng）式。

这（zhè）项工作（zuò）的论文的通（tōng）讯作者、北卡罗来（lái）纳州立大学机械和航空（kōng）航天工程系副教授 Jie Yin 说：“迄今为止，游泳（yǒng）软体机器人的游泳速度还（hái）没（méi）有超过每秒一个身体长度的（de），但是海洋动（dòng）物（wù），比如魔鬼鱼就能，甚（shèn）至（zhì）游（yóu）得更快，而（ér）且效（xiào）率更高。我（wǒ）们（men）想借鉴这些动物的（de）生物力（lì）学，看看我们是（shì）否能开（kāi）发出更（gèng）快（kuài）、更节能的软体机器人。我们开发的原型表现得特别（bié）好。”

研究人员开发了（le）两种类（lèi）型的蝴蝶（dié）机（jī）器（qì）人。一种是专门为速度而建造的，能够达到每秒 3.74 个身体长度的平（píng）均速（sù）度。第（dì）二种（zhǒng）被设计成高度（dù）机动性（xìng），能够向右或向左急转，这个原型能达到每秒（miǎo） 1.7 个身体长（zhǎng）度（dù）的速度。

该（gāi）论文的（de）第一作者、北卡罗（luó）来（lái）纳州立（lì）大学（xué）的新近博士（shì）毕（bì）业（yè）生 Yinding Chi 说：“研究（jiū）空气动（dòng）力学和生物力学的（de）研究人员使用一种叫做 Strouhal 数的（de）东西来评（píng）估飞行和游泳动物的能量效（xiào）率。当动（dòng）物游泳（yǒng）或飞（fēi）行时，Strouhal 数在（zài） 0.2 和 0.4 之间，推进效（xiào）率达到峰值。我（wǒ）们的两个蝴蝶机（jī）器人的 Strouhal 数都在这个（gè）范围内。”

蝴蝶机器人的游泳动力来自它们的翅（chì）膀，它（tā）们的翅膀是“双稳态的（de）”，这意味着翅（chì）膀有两（liǎng）种稳定状态。翅膀类（lèi）似（sì）于（yú）一（yī）个扣（kòu）式发（fā）夹，发夹（jiá）初始状态是稳定的，除非施加一（yī）定量的能量（通过弯（wān）曲它（tā））。当（dāng）能量达到临（lín）界点时（shí），发夹（jiá）就（jiù）会扣成（chéng）一个（gè）不同（tóng）的形状，这个（gè）状态也是稳定（dìng）的（de）。

在蝴蝶机（jī）器人（rén）中，受发夹启发的（de）双稳态（tài）翅（chì）膀被连接到一个柔软的硅（guī）胶体上。通过将空气注入软体内部的腔室来（lái）控（kòng）制翅（chì）膀在两（liǎng）种稳定状态之间的切（qiē）换。当这些（xiē）腔室充气和放（fàng）气（qì）时，机身就会（huì）上（shàng）下弯（wān）曲，迫使机翼随之来（lái）回摆动。

蝴蝶机器人只有一（yī）个“驱动单元”软体来控制（zhì）它的两个翅膀，这使（shǐ）得它速度非常快（kuài），但很难向（xiàng）左或向右转弯。可操控的蝴蝶机器（qì）人有两个驱动单（dān）元，它们并排连接。这种设计允许（xǔ）用户操（cāo）纵两边的翅（chì）膀，或者只“扇动”一个翅膀，这就是使它（tā）能够（gòu）进行（háng）急转（zhuǎn）弯（wān）的原因。

Jie Yin 说（shuō）：“这项工作是一个（gè）令（lìng）人兴奋的概念证（zhèng）明，但它（tā）有局限性，最明显的局限是，目前的原型机器（qì）人被（bèi）细长的管子拴住了，这是我们用来（lái）将空气泵入（rù）中央机构的（de）。我们目前正在（zài）努力（lì）开发（fā）一个无拴的、自动（dòng）的版（bǎn）本。“

据（jù）了解，相关成果已发表（biǎo）在近期的《科学进展》杂志上（shàng）。