強(qiáng)大的仿生機(jī)器魚(yú)！這才是真正的黑科技！

自然界一直都是人類各種科學(xué)技術(shù)，工程原理及重大發(fā)明的靈感源泉，像人類根據(jù)蛋殼發(fā)現(xiàn)了拱形的承受力，根據(jù)蝙蝠發(fā)出的超聲波發(fā)明了雷達(dá)等等。模擬生物系統(tǒng)的原理以及作用，無(wú)疑是讓人類科學(xué)技術(shù)最優(yōu)化的好方法。仿生機(jī)器魚(yú)是屬于仿生機(jī)器人學(xué)的范疇，因此它涉及到機(jī)電、材料、流體力學(xué)、控制、能源、生物、通訊等學(xué)科。對(duì)它的研究可以帶動(dòng)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，同時(shí)由魚(yú)類運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)還決定了仿生機(jī)器魚(yú)在一些特殊的領(lǐng)域具有不可替代的作用，仿生機(jī)器魚(yú)啊就是仿照魚(yú)鰭的運(yùn)動(dòng)原理讓自身動(dòng)起來(lái)，它在水中的表現(xiàn)也是讓人眼前一亮！

仿生機(jī)器魚(yú)的原理

仿生機(jī)器魚(yú)根據(jù)仿生學(xué)和流體力學(xué)的原理，與珊瑚礁區(qū)特有的盒子魚(yú)為原型，匹配硅膠質(zhì)地的仿生魚(yú)鰭。讓它可以像魚(yú)兒一樣擺動(dòng)身體，為機(jī)身提供動(dòng)力。內(nèi)置的慣性測(cè)量單元和自動(dòng)控制算法，讓機(jī)身即使身處波濤洶涌的水中也能保持平衡，自由穿梭。當(dāng)我們?cè)谒掠瓮鏁r(shí)，可以通過(guò)手里的遙控器控制仿生魚(yú)，讓它像自己的小寵物一樣跟在身邊，遙控器和水下攝影機(jī)器人模擬海豚發(fā)出的聲波相連接，這種聲波還會(huì)吸引魚(yú)類一起游玩哦。

仿生機(jī)器魚(yú)的配置及性能

配合機(jī)身內(nèi)搭載的4k廣角運(yùn)動(dòng)鏡頭和穩(wěn)定系統(tǒng)，讓體驗(yàn)者不錯(cuò)過(guò)每一個(gè)美好畫面。除此之外，我們還可以在水面上通過(guò)手機(jī)與機(jī)器人相連接，實(shí)時(shí)直播水下畫面，控制機(jī)身行駛路線。如果在水中遇到障礙物怎么辦？機(jī)身上的紅外定位感應(yīng)器可以保證讓水下攝影機(jī)器人在水中自由穿梭的同時(shí)，自動(dòng)躲避障礙物，讓它真正擁有了魚(yú)的特性。機(jī)身內(nèi)部還裝有定位系統(tǒng)，不管是遇到電量過(guò)低還是失去信號(hào)等情況，都可以自動(dòng)找到回家的路。

仿生機(jī)器魚(yú)的特點(diǎn)

同常規(guī)水下運(yùn)動(dòng)設(shè)備相比，仿生機(jī)器魚(yú)具有以下特點(diǎn)：

1.推進(jìn)效率高：魚(yú)類的高效率與其完善的流體性能有關(guān)。魚(yú)類通過(guò)尾鰭的擺動(dòng)能消除螺旋槳產(chǎn)生的與推進(jìn)方向垂直的渦流，產(chǎn)生與推進(jìn)方向一致的渦流，并且整理尾流，使其具有更加理想的流體力學(xué)性能，從而提高效率。初步試驗(yàn)表明機(jī)器魚(yú)的推進(jìn)效率比常規(guī)水下設(shè)備高30%以上。采用機(jī)器魚(yú)作為水下機(jī)械可大大節(jié)省能量，提高能源利用效率，從而提高了水下作業(yè)時(shí)間和作業(yè)范圍。

同時(shí)相對(duì)于目前的船舶，其高的推進(jìn)效率可以節(jié)約大量的能源，在研究仿生機(jī)器魚(yú)推進(jìn)機(jī)理的基礎(chǔ)上可以為新型船舶的設(shè)計(jì)提供新的思路。

2.機(jī)動(dòng)性能好：機(jī)器魚(yú)具有高速啟動(dòng)、加速的性能，以及可在小范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)不減速轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)，生活在水中的依靠敏捷運(yùn)動(dòng)才能生存的魚(yú)類，可以不減速實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)，并且其轉(zhuǎn)向半徑只有其身體長(zhǎng)度的10%~30%。而現(xiàn)在的機(jī)動(dòng)船在轉(zhuǎn)向時(shí)其速度要降低50%以上，并且其轉(zhuǎn)向半徑大。

由于采用身體波動(dòng)式推進(jìn)的機(jī)器魚(yú)體型細(xì)長(zhǎng)，并且具有足夠的柔韌性，使其在空間狹窄、空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜的場(chǎng)所有著更良好的機(jī)動(dòng)性能。因此它可以在波濤洶涌、地勢(shì)險(xiǎn)峻的海洋環(huán)境中進(jìn)行水下探測(cè)和水下作業(yè)。

3.噪音低、隱蔽性能高：軍事應(yīng)用方面，由于機(jī)器魚(yú)在雷達(dá)上的表現(xiàn)形式與生物魚(yú)類幾乎相同，能夠輕而易舉地躲過(guò)聲納的探測(cè)和魚(yú)雷的襲擊，出其不意的攻擊對(duì)方艦艇、基地，具有重大的軍事應(yīng)用前景。而且在民用上，可以用于海洋生物觀察。

仿生機(jī)器魚(yú)的未來(lái)

仿生機(jī)器魚(yú)在海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。它能深入海底進(jìn)行探測(cè)和作業(yè)。除了提高產(chǎn)業(yè)人員的安全之外，還能帶來(lái)巨大的新增收入。業(yè)內(nèi)分析，水下無(wú)人系統(tǒng)需求已經(jīng)超過(guò)20億美元。并預(yù)計(jì)到2025年增加到60億美元。

目前，仿生機(jī)器魚(yú)市場(chǎng)正處于起步階段。大多數(shù)是安裝了特定傳感器，類似于魚(yú)雷的設(shè)備，在全球各地與船舶結(jié)合使用。這些產(chǎn)品大致可以分為兩大類：一種是遠(yuǎn)程操作車輛（ROV），另一種是自主水下航行器（AUV）。仿生機(jī)器魚(yú)獲得的信息有助于科學(xué)家預(yù)測(cè)全球變暖的影響。還可搭載水質(zhì)傳感器，監(jiān)測(cè)一系列水質(zhì)參數(shù)。有望搭載軍用傳感器，完成軍事偵察、反潛、排雷、布雷等特殊任務(wù)等等等等。它的應(yīng)用也是很廣闊。前景也是一片大好??！

總結(jié)：仿生機(jī)器魚(yú)參照魚(yú)類游動(dòng)的推進(jìn)機(jī)理，利用機(jī)械、電子元器件或智能材料(smartmaterial)實(shí)現(xiàn)水下推進(jìn)的運(yùn)動(dòng)裝置。也許你會(huì)說(shuō)：跟我有什么關(guān)系？千萬(wàn)別這么想！沒(méi)準(zhǔn)以后你就用它在水下攝影，錄制視頻等等。21世紀(jì)是人類開(kāi)發(fā)海洋的世紀(jì)，隨著海洋開(kāi)發(fā)需求的增長(zhǎng)及技術(shù)的進(jìn)步，適應(yīng)各種非結(jié)構(gòu)化環(huán)境的水下機(jī)器人將會(huì)得到迅猛的發(fā)展?？梢灶A(yù)見(jiàn)，仿生機(jī)器魚(yú)／機(jī)器魚(yú)以其效率高、機(jī)動(dòng)性好、噪音低、對(duì)環(huán)境擾動(dòng)小的優(yōu)勢(shì)將得到廣泛應(yīng)用。