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在水下通体透明 重56克 是深海探测的“好手”

西北工业大学科研团队自主研发仿生水母机器人

在水下通体透明 重56克 是深海探测的“好手”

西北工业大学科研团队自主研发仿生水母机器人

2025-10-21 08:36:19
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三秦都市报-三秦网讯(记者 张彦刚)“水母机器人不仅具有高仿生度,还具备AI探测能力。它不仅在形态与运动上高度仿生自然水母,更将人工智能(AI)深度集成于仿生平台,实现了水下环境中的‘具身智能’!”近期西北工业大学机电学院陶凯教授团队自主研制的仿生水母机器人亮相央视《智绘光谷・CMG世界机器人技能大赛》第六集《仿生无界》节目,引得众多观众连连称赞。

据介绍,该款机器人通体透明,隐藏在水中肉眼几乎无法分辨,就连游经的鱼儿也对它视而不见,被称为“水下幽灵”,它具有的实时监测的功能对水下的蛛丝马迹了如指掌,其搭载了集成微型摄像头模组和嵌入式AI处理芯片,具有实时监测和精准识别水下特定目标的功能,它的研制成功为突破深海探测关键瓶颈提供了前沿解决方案。陶凯教授团队带来的“水下幽灵”,正是面向国家重大需求、融合仿生学与人工智能的攻关成果。

这款直径仅120毫米、重量仅56克的微型机器人,凭借其近乎透明的躯体和仿水母肌肉结构,精准模拟了水母利用涡环推进的灵动姿态,在水下实现了高效且近乎无声的“静默”运行。

陶凯教授介绍,水母仿生的核心在于团队自主研发的静电液压肌肉驱动器和创新水凝胶电极材料,驱动器通过电场的作用,模拟水母神经信号控制肌肉的收缩与舒张,实现伞状体的收放过程。这种驱动方式具有极高的能量效率,整机驱动阵列功耗控制在极低的28.5毫瓦水平,这为长期、隐蔽的水下作业奠定了坚实的能源基础。其设计理念“以自然为师”,旨在最大限度降低装备对水下环境的物理与噪声扰动,满足深海探测对隐蔽性和环境友好性的严苛要求。

这款机器人的低功耗、低扰动和高度仿生特性,使其在深海/近海长期隐蔽监测、生态敏感区域观测(如珊瑚礁普查),以及狭窄空间水下设施精细巡检等场景中展现出独特的技术优势和广阔的应用潜力,它为解决深海极端环境探测中面临的能源续航、隐蔽性以及环境兼容性等关键瓶颈问题,提供了一条新的技术路径。

陶凯教授所在的“空天微纳系统教育部重点实验室”是国内较早开展微机电系统研究的单位之一。实验室面向航空、航天、航海,致力于实现装备的微型化、集成化、信息化。获得国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金重点项目等各类项目190余项,获国家技术发明奖二等奖3项,国家教学成果一等奖1项,省部级一等奖5项,二等奖19项。2024年入选国家级创新团队。未来,团队将继续深化研究,优化性能,推动该成果在深海科学考察、水下环境长期智能监测等国家亟需领域实现更广泛的实际应用。

(编辑:李昱霖(见习))

(责编:荆学慧)