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中国科学院自动化研究所受鱼类侧线系统启发,研发出FlowSight仿生侧线传感器,使水下机器人能精准感知水流变化,提升导航精度。该技术测速误差低至3%,测方向误差小于1%,未来在水下勘探、生态监测等领域将发挥重要作用。

  自然界中,鱼类能在水流复杂多变的水下灵活游动、避开障碍,主要得益于身体两侧能感知水流变化的侧线系统。记者21日从中国科学院自动化研究所获悉,受这一灵感启发,该所科研人员研发出FlowSight仿生侧线传感器,使水下机器人也能像鱼儿一样,精准感知水流变化,灵活游动。相关研究已在《IEEE机器人汇刊》在线发表。

  水下机器人作为高危水下作业的重要替代工具,具有巨大的应用潜力。然而,当前水下机器人面临导航精度不足、水流信息感知困难、智能化水平待提升等挑战。中国科学院自动化所助理研究员张天栋指出。

  在这项创新研究中,FlowSight利用模仿鱼类侧线神经丘的柔性胶触须进行水流传感。水流触及触须时,内置的摄像头精准捕捉触须弯曲的细微变化。通过智能算法分析这些弯曲图案,设备能够准确解读水流信息,直接计算出水流速度和方向,测速误差低至3%,测方向误差小于1%,无需其他辅助设备。

  科研人员将FlowSight传感器应用于仿生水下机器人RoboDact进行测试。测试显示,RoboDact能够感知水流变化并自动调整游动姿势,不仅能在逆流中前进,还能根据水流情况灵活转向。张天栋表示,未来该技术在水下勘探、生态监测等领域将发挥重要作用。

(文章来源:科技日报)