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像魚一樣游動 仿生技術(shù)賦予水下機(jī)器人靈活性
2025年05月22日 11:40:00
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：1156
中國科學(xué)院自動化研究所從自然界魚類身上的側(cè)線系統(tǒng)獲得啟發(fā)，開發(fā)了一種名為FlowSight的仿生側(cè)線傳感器。
在全球化背景下，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展得到了高度重視，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展也得到了高度關(guān)注。通過運(yùn)用機(jī)器人技術(shù)，可以有效的提升作業(yè)效率以及精準(zhǔn)度，尤其是針對一些危險(xiǎn)的工作場景，機(jī)器人在安全性上還具備獨(dú)特的優(yōu)勢。也正因如此，各國目前正在針對機(jī)器人技術(shù)開展技術(shù)競爭。
而隨著近幾年ai技術(shù)的發(fā)展，以及相關(guān)傳感器技術(shù)的不斷成熟，智能化成為了機(jī)器人的一個重要方向，并且機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展以及普及也促進(jìn)各個產(chǎn)業(yè)向智能化、柔性化轉(zhuǎn)型，其中農(nóng)業(yè)機(jī)器人對于智慧農(nóng)業(yè)的影響，就是一個具備代表性的例子。
另一個比較有代表性的例子便是水下機(jī)器人。水下機(jī)器人的出現(xiàn)，為水下作業(yè)提供了全新的思路，一定程度上也讓人類有了進(jìn)一步探索水下世界的手段。就在近日，針對高危水下作業(yè)這一難題，全新的水下機(jī)器人也帶來了新的解決方案。
中國科學(xué)院自動化研究所從自然界魚類身上的側(cè)線系統(tǒng)獲得啟發(fā)，開發(fā)了一種名為FlowSight的仿生側(cè)線傳感器。這種傳感器可以感知水流變化，從而幫助水下機(jī)器人實(shí)現(xiàn)像魚類一樣，在水流復(fù)雜多變的水下靈活運(yùn)動，避開障礙。從而有效解決目前水下機(jī)器人存在導(dǎo)航精度不足、水流信息感知能力弱、智能化水平低的問題。
據(jù)了解，這種仿生側(cè)線傳感器采用了一根模仿魚類側(cè)線神經(jīng)丘的柔性硅膠觸須進(jìn)行水流傳感。當(dāng)觸須受到水流刺激后，其內(nèi)部的攝像頭就會拍下觸須彎曲的細(xì)微變化，并通過智能分析，計(jì)算出水流的流速及方向，并幫助水下機(jī)器人及時做出調(diào)整。同時根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這種仿生側(cè)線傳感器的測量精度非常高，水流的測速結(jié)果誤差可以控制在3個百分點(diǎn)內(nèi)，方向誤差更是不到1%，因此完全能夠滿足獨(dú)立運(yùn)行需求。而搭載了該傳感器的水下機(jī)器人，也在測試中獲得了很好的成績，像真魚一樣依據(jù)水流變化自動調(diào)整、靈活轉(zhuǎn)向，頂著水流前進(jìn)。
后續(xù)，該傳感器將進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，并有望在水下勘探、生態(tài)監(jiān)測等場景投入使用。目前該成果也已經(jīng)刊登于《IEEE機(jī)器人匯刊》上。
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