可伸缩仿生机器人鱼ScaFi亮相：靠身体摆动静默前行 适配不同水域探索需求

这项设计的核心思路，是避开传统水下机器人常用的螺旋桨推进方式，改用“身体弯曲”来前进。 研究团队认为，螺旋桨在水下任务中虽然常见，但容易缠上水草、搅动泥沙，还会惊走研究对象，不利于观察珊瑚礁、水质和水生动物。

ScaFi 的结构分为前后两部分：前部集中放置电机和电子元件，后部则是一条由玻璃纤维杆和织物构成的柔性尾巴。 机器人内部只有一个电机，通过牵引两根在尾部末端附近交叉的拉索，使尾巴弯成 S 形，进而产生左右摆动，推动整机安静前进。

更关键的是，这套推进机制具备良好的尺度可扩展性。 研究人员表示，不论机器人做得更大还是更小，前端的电机与交叉拉索机构都可以保持不变，真正需要调整的主要只是尾部杆件的直径，因此无需每次都从头重做整台机器。

为验证这一思路，团队制造了三种不同尺寸的 ScaFi，长度分别为 0.6 米、1.1 米和 2.9 米。 随后，它们被带到真实水域中测试：最小版本在深度 15 至 30 厘米的小溪里游动，中号版本在瑞士一条溪流中测试，最大版本则进入日内瓦湖开展探索。

测试结果显示，三种机器人都能顺利游动，但尺寸变化也会影响运动表现。 其中，小型版本更加灵活，游姿也更接近真实鱼类；大型版本则机动性下降、能效更低，不过需要更强动力的同时，也展现出在水流中更好的稳定性。

研究人员指出，整体来看，这种游动方式在放大后仍能保持相当不错的表现，三台机器人甚至在 GPS 信号中断后依然能够继续游动。 团队认为，这种可扩展思路未来不仅可用于水下探测机器人，也可能推广到其他类型的机器人系统，而下一步的重点，是让不同尺寸版本都能保持同等的能源效率。