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仿生技术让水下机器人如鱼得水
责编：陈凯欣
2025-05-22
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仿生技术赋予水下机器人鱼般的灵动游姿
在自然界中，鱼类之所以能够在复杂多变的水流环境中灵活 maneuver，主要是因为其身体两侧配备了能够感知水流变化的侧线系统。这一精密的生物系统启发了科学家们的研究灵感。
中国科学院自动化研究所的科研团队近期取得了一项重要进展，他们成功研发出一种名为FlowSight的仿生侧线传感器。这项创新技术能够让水下机器人像鱼类一样精确感知水流变化，从而实现更加灵活的运动能力。
当前市场上的水下机器人虽然在很多领域发挥着重要作用，但仍然面临一些关键性挑战：导航精度不足、难以有效感知水流信息以及智能化水平有待提升等问题。这些局限性限制了其性能和应用场景。
FlowSight的核心创新在于其采用了仿生设计：一根类似于鱼类侧线神经丘的柔性硅胶触须作为水流传感器。当水流接触到触须时，内置在触须内部的摄像头会捕捉触须弯曲的角度变化。通过先进的算法分析这些弯曲图案，设备能够准确解析出水流的速度和方向。
测试结果表明，FlowSight传感器具有极高的测量精度：测速误差仅3%，测流向误差不足1%。更重要的是，它完全不需要依赖任何辅助设备就能完成这些测量。
为了验证这一技术的实际效果，研究人员将其集成到一款名为RoboDact的仿生水下机器人上进行了实地测试。结果显示，这款机器人能够像真实鱼类一样，实时感知水流变化并自动调整游动姿态：它不仅能够在逆流中稳定前行，还能根据水流状况灵活改变行进路线。
这项技术的突破将为水下机器人带来革命性的提升。未来，FlowSight传感器可以在多个领域发挥重要作用，例如水下勘探、海洋生态保护监测等。这一创新不仅展现了仿生学在工程技术中的巨大潜力，也为智能设备的研发开辟了新的方向。
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