「科普大佬说」 智能仿生机器鱼_ON智云


发布日期 2022-06-24

5月30日,由智谱AI支持,北京市科委、中关村管委会科普专项经费资助的系列栏目“科普大......

详细信息

530日,由智谱AI支持,北京市科委、中关村管委会科普专项经费资助的系列栏目“科普大佬说”第二期于AI TIME 开讲,本次讲座邀请了来自北京大学工学院教授谢广明老师


鐮旂┒鑳屾櫙涔嬩竴

2130

「科普大佬说」 智能仿生机器鱼


鐮旂┒鑳屾櫙涔嬩簩

「科普大佬说」 智能仿生机器鱼


仿生水下机器人

「科普大佬说」 智能仿生机器鱼

美国MIT1994年就研制出世界上首条仿金枪鱼潜水器。

如今各种水下生物都成为仿生对象,各种仿生水下机器人原理样机层出不穷。

「科普大佬说」 智能仿生机器鱼

「科普大佬说」 智能仿生机器鱼


仿生机器鱼

「科普大佬说」 智能仿生机器鱼

仿生机器鱼,参照鱼类游动的推进机理,利用机械、电子元器件或智能材料来实现水下推动的运动装置。

高效率、高机动性、高隐身性、低噪声、高适应性


面临的挑战

多学科交叉问题:鱼类游动方式包含着生物学和流体力学机理,仿生学,新材料,控制,微小型技术,群体行为学等...

理论方法问题:如非定常流体力学,材料科学,动态网格技术,水洞实验...

仿鱼机器人技术——机构建模与仿真,高效驱动装置,智能控制与决策,群体行为控制


一种典型的仿鱼水下推进系统设计与控制

我们发现鱼尾的摆动可以给水一个向后的推力,同时水也可以给鱼一个向前的反作用力,这就是鱼类在水中前进的基本原理。人们也仿照这个原理在机械中进行实现。

「科普大佬说」 智能仿生机器鱼

这是北京大学的部分仿生水下机器人样机,曾先后成功在南北极由科考人员下水试验。

「科普大佬说」 智能仿生机器鱼


浠跨敓杩愬姩鐮旂┒

1) 

「科普大佬说」 智能仿生机器鱼


浠跨敓鎰熺煡鐮旂┒

「科普大佬说」 智能仿生机器鱼


「科普大佬说」 智能仿生机器鱼

鱼在水中游动的同时,侧线就会记录下变化的数据。通过数据的收集,我们可以求出鱼在水中的游速。之后,我们甚至可以估计出鱼类在水中游动的轨迹。

「科普大佬说」 智能仿生机器鱼

「科普大佬说」 智能仿生机器鱼


浠跨敓閫氫俊鐮旂┒

「科普大佬说」 智能仿生机器鱼

受此启发,设计了仿生电场通信系统,实现了一种新的水下通信方式。

「科普大佬说」 智能仿生机器鱼




「科普大佬说」 智能仿生机器鱼


灏忕粨

1锛変汉绫诲凡缁O忚繘鍏ユ満鍣ㄤ汉鏃朵唬

3锛夋按涓嬫満鍣ㄤ汉搴旂敤鍓嶆櫙骞块様