导读自主水下航行器可以利用附近水流的能量有效地推动自身前进。水下和空中航行器必须穿越复杂的阵风和水流环境，并与众多水流作斗争以保持航向...
自主水下航行器可以利用附近水流的能量有效地推动自身前进。
水下和空中航行器必须穿越复杂的阵风和水流环境，并与众多水流作斗争以保持航向。
Peter Gunnarson 和 John O. Dabiri 设计了一种水下机器人，它利用这些流动来减少移动所需的能量，并利用涡流“冲浪”到达目的地。他们的研究成果发表在PNAS Nexus上。
CARL 在涡环上冲浪以推进的示例轨迹。为了响应感知到的加速度，CARL 自主执行了短暂的爆发机动，以进入涡环的物质边界。随后，CARL 被动地通过涡环穿过储罐。CARL 的轨迹由白线表示，其中短暂机动以红色突出显示。速度矢量和 PIV 测量的涡度叠加以指示涡环。图片来源：John O. Dabiri 和 Peter Gunnarson
手掌大小的机器人 CARL 配备了机载惯性测量装置、十个电机(可实现三个轴的运动)以及一个简单但有效的算法：如果横向流方向的加速度大小超过阈值，CARL 就会沿着加速度的方向游动。该机器人在一个深 1.5 米、长 5 米的水箱中进行了测试，其中涡环是通过对壁挂式推进器进行脉冲产生的。
利用该算法，CARL 能够使用机器人五分之一的能量从水箱的一端冲浪到另一端，而无需相同的编程。
据作者称，CARL 成功驾驭了原型流结构，这表明，通过进一步阐述，可以使用类似的技术让自动驾驶汽车通过与背景流交互来显著提高其效率。