仿生流體感知技術賦予水下機器人魚群般的敏捷導航能力

  中國報告大廳網訊，近年來，隨著海洋探索與水下作業需求的增長，研究人員一直在尋求提升水下機器人的環境適應能力。然而，在複雜水流環境中實現精準定位、規避障礙並保持穩定運動始終是行業難題。近期一項突破性研究通過仿生技術的創新應用，為這一問題提供了全新解決方案。

  一、仿生側線系統破解水流密碼

  中國報告大廳發布的《2025-2030年全球及中國水下機器人行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，自然界中，魚類憑藉身體兩側的側線系統能夠敏銳感知水流變化，從而在湍流環境中靈活遊動。受此啟發，科研團隊開發出名為FlowSight的仿生傳感器，成功將這種生物智慧轉化為機械感知能力。該裝置通過模仿魚類側線神經丘結構設計了一根柔性矽膠觸鬚，當水流衝擊觸鬚時，內置攝像頭可捕捉其細微形變，並利用智能算法解析彎曲模式以計算水流速度與方向。實驗數據顯示，FlowSight測速誤差僅3%，方向判定精度達到99%以上，且無需依賴外部傳感器輔助。

  二、仿生感知賦能機器魚自主導航

  研究人員將FlowSight集成到名為RoboDact的仿生機器人中進行實地驗證。測試表明，在模擬自然水流環境中，該設備能實時響應流體變化：當遭遇逆向水流時，系統自動調整推進器功率維持前進；在複雜障礙區域則通過感知局部渦流實現動態轉向。這種類似魚類的行為模式顯著提升了水下機器人的運動控制精度與環境適應性。

  三、智能裝備開啟深海應用新紀元

  這項技術突破不僅解決了傳統水下機器人導航系統依賴視覺或聲吶導致的延遲問題，更通過生物啟發式設計降低了硬體複雜度。其高精度水流感知能力為設備在強流區域作業提供了安全保障，未來可在海底管道巡檢、珊瑚礁生態監測等場景中發揮關鍵作用。隨著算法持續優化與材料技術進步，仿生側線系統有望成為水下機器人標準配置的智能"第六感"。

  通過融合生物學原理與人工智慧技術，這項研究重新定義了水下機器人的環境交互方式。它不僅解決了複雜流場中的感知難題，更證明了仿生學在智能裝備開發領域的巨大潛力，為人類探索深海打開了新的可能。

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