维度网讯，瑞士联邦理工学院洛桑分校（EPFL）与美国麻省理工学院（MIT）的研究人员共同开发出一款新型机器人，该机器人能够在水下游泳、冲破水面并切换至飞行模式。研究团队表示，该系统模仿了潜鸟、海鹦和海燕等潜水鸟类的运动方式。相关成果已发表于学术期刊《科学》。

该机器人重量不足300克，由机身、两个柔性扑翼和一个可控尾翼构成。研究人员可通过更换不同尺寸的机翼和尾翼，分析形状、柔韧性和扑动频率对游泳与飞行转换过程的影响。机翼采用带有纳米颗粒防水涂层的薄膜制成；机身内部装有电池和一台防水电动机，通过曲轴驱动扑翼；可移动的尾翼则用于控制机器人在飞行和潜水时的倾斜角度。

在水池和日内瓦湖开展的实验中，团队测试了能够实现游泳至飞行转换的机翼尺寸、扑动频率与尾翼角度的组合。实验采用了翼展80厘米的机翼，该机翼兼具足够柔韧性以减小水下摆动幅度，同时具备足够刚性以在空中产生充足升力。机器人在水下的速度接近每秒1米，在空中约为每秒6米，两种状态下的扑动频率均为每秒约5次。

为过渡至飞行状态，机器人会采取约70度的仰角，使翼尖不与水面接触。与多数潜水鸟类不同的是，该机器人无需用腿蹬离水面。研究人员表示，这是首次有机器人仅依靠扑翼直接从水中进入空中。

该研究的第一作者、前EPFL研究员Raphael Zufferey认为，该技术可用于海洋研究领域。未来，研究人员可从船上或岸边启动机器人，在难以到达的地点采集水样或记录测量数据；随后，飞行器可将数据带回并再次投入使用。接下来，研究团队计划进一步改进机翼，使其能够额外扭转，并确保机器人在波涛汹涌和强风条件下也能可靠运行。除了在海洋研究中的应用可能，该项目还将有助于更深入地了解潜水海鸟的飞行与游泳机制。