河貍、螳螂蝦、蝠鲼魚……杭州仿生海洋機器人“上崗”了
深�？萍紴楹Ｑ蠼�(jīng)濟發(fā)展注入新動力
近日，浙江海洋機器人“場景需求與產(chǎn)品技術(shù)”對接交流活動在杭州錢塘區(qū)舉辦，全省各大研究機構(gòu)及企業(yè)帶來了長航程無人潛航器、深海軟體機器人、仿螳螂蝦水下機器人等各類海洋機器人，令人大開眼界。
不斷游進深海的海洋機器人，不但幫助人類探索未知，也幫助解決眼前的生產(chǎn)難題。
河貍和螳螂蝦機器人
能在海洋牧場做什么？
河貍，被稱為自然界的“水壩建筑師”，長得有點像老鼠，覆蓋腳蹼的后肢和寬大的尾巴讓它能在水陸自由行走；螳螂蝦，以色彩斑斕的外表和驚人的捕獵能力而聞名，能以比子彈還快的速度發(fā)起攻擊。
“仿生海洋機器人活動更靈活，既可以搭載傳感器進行監(jiān)測，也可以用手爪進行作業(yè)�！闭憬砉ご髮W產(chǎn)業(yè)學院副院長陳剛介紹，“在觀察了很多海洋生物的運動方式和骨骼結(jié)構(gòu)后，團隊將河貍和螳螂蝦作為仿生對象進行機械研究�！�
浙江理工大學團隊以河貍為原型研發(fā)了“仿河貍機器人”，四肢爬行與腳蹼游泳的復合運動模式，讓它既能像陸生動物一樣在礁石、淺灘間靈活移動，又能像魚兒一樣在開闊的水域高效巡航。
在東南沿海地區(qū)的海洋牧場，一場實地驗證正在進行：柔軟的仿螳螂蝦機器人靈活地穿梭于人工魚礁，檢測海洋牧場里生物的分布種類、數(shù)量以及生長情況。
陳剛介紹，仿螳螂蝦機器人采用柔性脊柱與獨立腹足設(shè)計，5對可變向腹足通過多模態(tài)耦合軌跡規(guī)劃，實現(xiàn)每秒1.2米的靈活穿梭能力，而柔性脊柱的仿生結(jié)構(gòu)，讓它能精準跟蹤動態(tài)目標。
這兩只仿生海洋機器人各有分工：河貍機器人負責大面積水域的初步勘查與基礎(chǔ)作業(yè)，螳螂蝦機器人深入狹窄區(qū)域，完成細節(jié)探測與精準操作。
陳剛說，從河貍的“水陸兩棲”到螳螂蝦的“柔性脊柱”，自然界的靈感正在推動海洋機器人跨越技術(shù)鴻溝。
仿生魚深潛2000米南海
我國仿生深海裝備實現(xiàn)跨越式升級
今年3月，西湖大學自主研發(fā)的仿生魚潛水器“西谷Ⅱ號”，潛入南海2000米海底，完成了一系列高難度動作測試——小半徑中轉(zhuǎn)彎、連續(xù)波浪形軌跡航行、瞬時制動等，標志著我國在仿生深海裝備“可達、可動、可用”技術(shù)體系實現(xiàn)了跨越式升級。
兩年前，同樣出自西湖大學的“西谷I號”，成為世界首個“抵達”海底2000米深處的仿生結(jié)構(gòu)驅(qū)動潛水器。
西谷I號模仿蝠鲼魚，裝上了一對像翅膀一樣的模塊化胸鰭。西谷Ⅱ號做了升級，有了更加靈活的波動鰭，能更自然地模仿生物鰭的擺動，在水下完成360度旋轉(zhuǎn)。
西湖大學科研團隊介紹，“西谷Ⅱ號”未來將在自然勘探、珊瑚礁觀測、生態(tài)修復、海底采礦、設(shè)備維修等一系列復雜任務(wù)中大展身手。接下來，團隊還將研發(fā)“西谷Ⅲ號”，構(gòu)建“仿生裝備+智慧海洋”生態(tài)體系，根據(jù)實際應(yīng)用場景，定制、設(shè)計并豐富潛水器的功能。
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