一般來說，要讓水下機器人能上浮、下沉、前進後退，再加上原地轉向，至少需要 6 個致動器（提供動力的零件），但美國北卡羅來納州立大學的研究團隊做出的新機器人，只用 2 個就辦到了！這款模仿海洋生物「羽星」（又稱海羊齒）的軟體機器人，研究成果 10 月 7 日發表在國際期刊《科學進展》（Science Advances）。
圖片來源：Jie Yin, NC State University（EurekAlert!）
四片會自己彈回來的「翅膀」，切換三種游法
羽星是一種棘皮動物，靠著協調好幾隻腕的擺動，就能往任何方向移動，或是停在水中。研究團隊仿照這個概念，在機器人中央的圓盤裡放進 2 個致動器，周圍伸出 4 片有彈性的「翅膀」。這些翅膀屬於「單穩態」結構，被壓下去之後會自己彈回原來的位置。
當兩個致動器同時啟動，4 片翅膀會一起往下拍，關掉後又彈回來；快速重複就能往上游，停止拍動會慢慢下沉，慢慢拍則可以懸停在水中，研究人員把它叫做「水母模式」。只啟動其中一個時，單片翅膀會像魚尾一樣擺動，推著機器人前進或後退，這是「魚模式」；兩個致動器快速輪流啟動，機器人就會原地旋轉來改變方向，稱為「旋翼模式」。三種模式組合起來，就能在水中三度空間自由移動。
研究團隊也在 YouTube 上公開了機器人在水中游動的示範影片：
影片來源：Yin Lab@NCSU／YouTube
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用「機械智慧」省下馬達，下一步要做無線版
研究的通訊作者、北卡州立大學機械與航太工程系教授表示，這是「機械智慧」的例子：讓機器人本身的結構和環境互動來完成大部分的工作，減少電腦或人類需要下的指令。根據論文，機器人最快每秒可以游 1.64 個身長，最快每秒能轉 90 度。團隊也示範讓機器人搭載鏡頭探索水下空間，或是單獨、多台合作在水中搬運物品。
論文第一作者說，團隊過去曾做出模仿蝠魟的水下機器人，雖然游得很快，卻沒辦法在三度空間靈活移動，這次的羽星機器人就是為了補足這一點。研究人員表示，下一步希望做出完全無線的版本，也歡迎其他領域的專家一起合作，找出更多應用方式。這項研究由北卡州立大學與維吉尼亞大學等單位共同完成。
資料來源：NC State University／EurekAlert!（2026/10/7）、Tech Xplore、Cult of Mac／Yahoo Tech（2026/10/9）
