浙江
由麻省理工學院（MIT）與洛桑聯邦理工學院（EPFL）科研團隊聯合開發的一款新型機器人成功實現了在水下游泳、潛水以及從水面直接騰空飛行的全過程。這一成果標志著人類在打造能夠跨越多種介質的機器人領域取得了重大突破。
研究團隊介紹，該款機器人重約250克，其獨特之處在于完全通過拍打翅膀即可完成水空轉換，無需借助螺旋槳、腿部支撐或復雜的折疊機構。在自然界中，約有100種鳥類能夠自如地在水陸空之間切換，通過潛水捕食并直接從水面起飛，而這款機器人正是這一自然能力的首次工程化復刻。
由于水的密度約為空氣的800倍，傳統機器人設計極難跨越這一巨大的物理阻力差。為此，研發團隊采用了柔性翅膀設計，并實現了對拍打頻率的精密控制。在水下，翅膀能夠被動彎曲至90度，從而顯著降低電機負荷并縮短單次拍打的有效行程，其拍打頻率控制在每秒0.1至6次；而在空氣中，相同的翅膀結構能夠以每秒11次的頻率快速拍打以維持飛行。此外，該機器人具備中性浮力，在水中不會上下漂浮，有效節約了寶貴的電量。
最具挑戰性的環節莫過于從水面騰空而起的一瞬間。為了克服阻力，機器人需要在不到一秒的時間內通過8至10次翅膀拍打迅速躍出水面。實驗表明，這一過程對環境參數要求極高：機翼需要具備適中的剛性，尾翼需緊貼機身，且起飛時的出水角度需控制在70度左右。若角度過平，尾翼會產生阻力，若過于垂直，機器人則容易翻倒跌回水中。
這項研究不僅展示了出色的工程設計，還為生物學家觀察潛水鳥類提供了物理模型。研究指出，鳥類在水下收縮翼展或許并非單純為了節能，而是為了獲得更快的速度。同時，數據顯示，當單次航程超過15.5米時，飛行比游泳更為節能，這與鳥類在長距離移動時更傾向于飛行而非潛水的邏輯相吻合。
目前，該機器人尚處于實驗室測試階段，未來的研發重點將集中在自主導航、提升海水環境適應性以及增加續航能力等方面。據悉，該機器人的制造成本約為300美元，且團隊已開源了CAD設計文件。項目負責人、MIT機械工程學助理教授拉斐爾·祖費雷（Raphael Zufferey）表示，其愿景是讓海洋學家、海洋生物學家及沿海社區能夠使用這種低成本的“兩棲無人機”進行環境監測、樣本采集或觀測海洋生物。相關研究成果已在權威期刊《科學》上發表。
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