三秦都市報(bào)-三秦網(wǎng)訊（記者 張彥剛）“水母機(jī)器人不僅具有高仿生度，還具備AI探測(cè)能力。它不僅在形態(tài)與運(yùn)動(dòng)上高度仿生自然水母，更將人工智能（AI）深度集成于仿生平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了水下環(huán)境中的‘具身智能’！”近期西北工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院陶凱教授團(tuán)隊(duì)自主研制的仿生水母機(jī)器人亮相央視《智繪光谷?CMG世界機(jī)器人技能大賽》第六集《仿生無(wú)界》節(jié)目，引得眾多觀眾連連稱贊。

據(jù)介紹，該款機(jī)器人通體透明，隱藏在水中肉眼幾乎無(wú)法分辨，就連游經(jīng)的魚(yú)兒也對(duì)它視而不見(jiàn)，被稱為“水下幽靈”，它具有的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的功能對(duì)水下的蛛絲馬跡了如指掌，其搭載了集成微型攝像頭模組和嵌入式AI處理芯片，具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)識(shí)別水下特定目標(biāo)的功能，它的研制成功為突破深海探測(cè)關(guān)鍵瓶頸提供了前沿解決方案。陶凱教授團(tuán)隊(duì)帶來(lái)的“水下幽靈”，正是面向國(guó)家重大需求、融合仿生學(xué)與人工智能的攻關(guān)成果。

這款直徑僅120毫米、重量?jī)H56克的微型機(jī)器人，憑借其近乎透明的軀體和仿水母肌肉結(jié)構(gòu)，精準(zhǔn)模擬了水母利用渦環(huán)推進(jìn)的靈動(dòng)姿態(tài)，在水下實(shí)現(xiàn)了高效且近乎無(wú)聲的“靜默”運(yùn)行。

陶凱教授介紹，水母仿生的核心在于團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的靜電液壓肌肉驅(qū)動(dòng)器和創(chuàng)新水凝膠電極材料，驅(qū)動(dòng)器通過(guò)電場(chǎng)的作用，模擬水母神經(jīng)信號(hào)控制肌肉的收縮與舒張，實(shí)現(xiàn)傘狀體的收放過(guò)程。這種驅(qū)動(dòng)方式具有極高的能量效率，整機(jī)驅(qū)動(dòng)陣列功耗控制在極低的28.5毫瓦水平，這為長(zhǎng)期、隱蔽的水下作業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的能源基礎(chǔ)。其設(shè)計(jì)理念“以自然為師”，旨在最大限度降低裝備對(duì)水下環(huán)境的物理與噪聲擾動(dòng)，滿足深海探測(cè)對(duì)隱蔽性和環(huán)境友好性的嚴(yán)苛要求。

這款機(jī)器人的低功耗、低擾動(dòng)和高度仿生特性，使其在深海/近海長(zhǎng)期隱蔽監(jiān)測(cè)、生態(tài)敏感區(qū)域觀測(cè)（如珊瑚礁普查），以及狹窄空間水下設(shè)施精細(xì)巡檢等場(chǎng)景中展現(xiàn)出獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用潛力，它為解決深海極端環(huán)境探測(cè)中面臨的能源續(xù)航、隱蔽性以及環(huán)境兼容性等關(guān)鍵瓶頸問(wèn)題，提供了一條新的技術(shù)路徑。

陶凱教授所在的“空天微納系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”是國(guó)內(nèi)較早開(kāi)展微機(jī)電系統(tǒng)研究的單位之一。實(shí)驗(yàn)室面向航空、航天、航海，致力于實(shí)現(xiàn)裝備的微型化、集成化、信息化。獲得國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等各類項(xiàng)目190余項(xiàng)，獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，國(guó)家教學(xué)成果一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省部級(jí)一等獎(jiǎng)5項(xiàng)，二等獎(jiǎng)19項(xiàng)。2024年入選國(guó)家級(jí)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。未來(lái)，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)深化研究，優(yōu)化性能，推動(dòng)該成果在深海科學(xué)考察、水下環(huán)境長(zhǎng)期智能監(jiān)測(cè)等國(guó)家亟需領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更廣泛的實(shí)際應(yīng)用。