由于受到水流、鹽度和浮力等變量的影響，設計水下機器人通常比設計陸上同行更具挑戰性。因此，必須經過無數次的原型設計，每一次都要加入其前代所缺乏的功能，這并不罕見。這一過程不僅成本高昂，而且可能需要數周或更長時間才能得到一個成品。

當麻省理工學院教授Wojciech Matusik和Daniela Rus領導的團隊決定建造一個軟體游泳海星機器人時，他們創建了一個基于機器學習的模擬系統，旨在大大加快開發進程。根據科學家們的要求，該系統制作了一個計算機模型，說明如何建造這樣一個機器人，以及它將如何游泳。

Matusik、Rus和同事們根據該模型迅速制造了一個初始原型。當該機器人在水箱中進行測試時，其真實世界的性能數據被反饋到計算機模型中，進一步優化它。以這樣的方式來來回回，該團隊能夠在幾個小時內生產出一個功能性產品。

目前版本的機器人海星有一個柔軟的硅膠身體，同時還有一個低功率的電機，該電機分別與機器人腕的肌腱相連。通過交替擠壓和釋放這些腕，機器人能夠安靜而高效地在水中游動。而據研究人員介紹，計算機模型提供了重要的設計考慮因素，而這些因素很可能會被人類忽略。

"通過海星機器人，我們了解到，除了它們那些相當明顯的腕部推進，還有一些更細微的高頻運動可以給它們提供重要的動力。"博士后Josephine Hughes說，他與博士生杜濤共同撰寫了一篇研究論文。

這款機器人最終可能由機載電池供電，并配備攝像頭等傳感器，用于收集海洋學數據。而它可能很快就會加入機器人海龜、蝠鲼和鯊魚的行列，所有這些都計劃通過新的模擬系統進行開發。

該論文發表在本周的《IEEE機器人與自動化通訊》雜志上。