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11月26日至29日,無錫太湖的漁民驚奇地發現,一條長約1.6米的機器魚和他們一起出港入港。在科研人員的控制下,它將大量的水質數據傳回控制台,為這個時段太湖的水質診斷提供了檢測資料。
機器魚和魚類和諧共處
機器魚,其實是一個微形的魚形機器人。它有著尖尖的黃色頭部,光溜溜的黑亮身體,背部有魚鰭,甚至還有擺動自如的尾巴。如果不是工作時身後拖著一個船形的浮標,工作中的機器魚儼然就是一條生活在水中的大魚。
據參與研製的北京航空航太大學機器人研究所梁建宏博士介紹,機器魚在水中的前行方式採用的就是魚類的推進方式,也就是完全利用尾鰭的擺動。所不同的是,魚類尾鰭的擺動靠的是自身力量,而機器魚尾部的擺動靠的是內置電池的動力。機器魚的研製中也考慮了魚類生存的環境因素,使真正的魚類在它工作的時候不會懼怕和躲閃它。“讓機器魚和魚類和諧共處,也是它完成水中作業的一個必要的前提條件。”梁建宏說。
機器魚的作用主要是通過它搭載的專用儀器實現不同用途的應用。搭載儀器得出的資料可以通過兩種方式獲得:一種是將資料傳送到通過電纜連線到機器魚上的浮標內,再通過無線信號傳送至水面控制台的電腦中;另一種是將資料直接保存在機器魚搭載的儀器內,水中作業結束後再通過專用設備讀取儀器中的資料。
梁建宏說,在這次太湖檢測水質過程中,為了方便研究人員對設備的監測,機器魚主要浮在水面工作,也進行了固定深度巡遊的實驗。今後如需要,只需改變魚體自身的抗壓能力和密封性能,就可以實現深海作業。
可代替人工檢測難以企及水域
擔任本次太湖水質檢測任務的機器魚,是北航研製的新一代仿生機器魚。它搭載的美國雜湊公司Hydrolab多參數水質監測儀,除了能檢測酸鹼度等常規參數外,還可以檢測葉綠素、藍綠藻等15種參數指標。本次水質檢測任務的成功,開創了仿生機器魚檢測水質環境的先河。
本次運用機器魚檢測太湖水質任務的圓滿完成,在環境保護上為水質檢測增加了一種新的檢測手段。更為重要的是,作為一種高效穩定的搭載方式,機器魚可以代替人工檢測對難以企及的水域進行檢測。
至於機器魚下一步的應用領域,梁建宏表示,隨著續航能力和機動控制性能的提升,仿生機器魚可攜帶儀器探測人無法到達或高危險的水域,長時間在水下巡遊工作,為行業特殊應用提供一種高效、實用的新型裝備。


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