機器魚的延伸商機

1. 機器魚的延伸商機 科技新知 95156144 羅棠云 97881085 陳淼 93111116 藍鈺婷 94156284 林睦融

2. 引言-魚類的啟發 • 21世紀由於各種技術的全面性發展，帶動了機器人技術發展 • 海洋開發和相關領域中運用機器人技術已引起各方重視 - 一般的潛水技術已無法滿足現代高深度綜合考察、研究和各種需要 -因僅用螺旋槳來推動船的前進，來做各項海上活動 • 熱門研究主題： 能否利用魚類的游動原理來做出水下推行器? - 比螺旋槳更快和低噪音 - 此將突破當今運輸方式和水下推進方式 • 目前，已有研究模仿魚類游動原理和生理構造，製造出的魚型機器人，稱之人工機器魚(robofish)

3. 簡介-機器魚的骨骼 • 研發人員對模仿魚類活動的水機器人技術進行研究和開發，所採用內部驅動方式，大致分為四類： 1. 電機驅動 -1994 年麻省理工學院模仿藍鳍金槍鱼製造的 RoboTuna - 內部裝有6台2馬力的無刷直流伺服電動機、軸承及電路等 - 在多處理器和推進系統控制下，來擺動軀體和尾巴

4. 簡介-機器魚的骨骼(續2) 2. 電壓陶瓷驅動 - 由日本名古屋大學的福田敏男教授研發的微型水下移動機器人 - 機器人兩條腿上分別裝上一對對稱且具一定角度的鰭 - 結構設計可使橫向力抵消，加強前進動力 - 其在微小管道檢查及生物醫療等領域有寬廣應用及價值

5. 簡介-機器魚的骨骼(續3) 3. 形狀記憶合金 - 美國東北大學船舶科學中心模仿七鰓鰻研製的水下機器人 - 裝有電源、控制系統的玻璃絕緣罩及形狀記憶合金驅動的波動器 - 機器魚具有移位大、變位迅速、遊動方向自由的特色

6. 簡介-機器魚的骨骼(續4) 4. 人工肌肉驅動 - 由電流驅動聚合物(人工肌肉一種) - 經由導電高分子材料集束在一起(像肌肉一樣的復合體) - 通過電流離子或電子，使之完成伸缩、折曲的動作 - 有低耗能、無噪音、高彈性、輕質量的優點 - 成為製造新型水下機器人驅動裝置的智能材料 -日本Eamex公司成功用EAP製成了第一個商業化的機器魚，如下圖

7. 機器魚的優勢 機器魚優勢

8. 機器魚的應用 作業時間長、範圍大，本身承載能力和空間有限。可代替人工檢測難以企及的水域。如水汙染、海底火山活動 機動性能高的場合或空間狹窄的場所 機器魚形狀和游動方式與魚類相似，運噪音小利於觀察海洋生物 沈船內部的環境探查或常規潛水器難以到達的深水域 如軍事偵察、小型潛航武器等 如科技館、水族館的展覽或智能玩具

9. 機器魚的應用(續) 發出電子信號，通過壓力波完成相互間的資料傳輸。可在水下交流和共同完成一些動作，如集合、解散 海上事件緊急救援，可支援搜救人員完成任務 探查海底地貌或從事久遠年代的考古。代替研究人員長時間在水下工作 漁業活動的發展 從某海域運載物資至另一海域，從事運輸工作

10. 科技資訊應用實例- • 英國研發機器魚　探測海洋污染 -將在西班牙北部海域放入海洋中，進行海洋污染偵測工作 - 長度約1.5公尺，每隻造價約達2萬9000 - 魚身安裝化學物質感應器，可用以探測有害污染源 - 透過Wi-Fi無線傳輸技術，將海底探測資訊傳回岸上 - 影片： 機器魚的內部結構(01:53)

11. 機器魚的無限商機? • 最早機器魚的出現是因機器人技術的發展，且其優勢改良了舊有用於海上活動螺旋槳船的缺點 • 應用方面多半著於海上的活動，其帶來的附加價值，更甚於機器魚本身 • 機器魚的商機為何? - 日本Eamex公司已成功製成第一個商業化的機器魚 其缺點：僅單著於娛樂性質、價格過於昂貴 - 機器魚的各種應用都有商業化的可能性 - 吸引消費者購買的原因： 多樣化的商業特質、強化功能性、更優的行銷包裝和合理的價格

12. 資料來源 • 碩士論文-智能機器魚 青島海洋大學電子工程系，張志華 • 仿生機器魚俯仰與深度控制方法 自動化學報，第34卷，第九期，周超、曹志強、王碩、譚民 • 仿生機器魚探祕http://www.gzkj.gov.cn/kjxcd/newsDetail.jsp?infoId=75775&clId=289&page=6&type=65