西北工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院陶凱教授團(tuán)隊近日取得重大科研突破，成功研發(fā)出一款具備高度仿生特性的水母機(jī)器人。該機(jī)器人采用全透明設(shè)計，在水中幾乎難以察覺，卻集成了實時監(jiān)測功能，能夠精準(zhǔn)捕捉水下環(huán)境的細(xì)微變化。

這款仿生機(jī)器人憑借其獨特的形態(tài)和運動方式，在形態(tài)與運動層面高度還原了自然水母的特征。它通過模擬水母利用渦環(huán)推進(jìn)的機(jī)制，實現(xiàn)了高效且近乎無聲的水下移動。機(jī)器人直徑僅120毫米，重量僅56克，微型化的設(shè)計使其在狹窄空間的水下作業(yè)中具有顯著優(yōu)勢。

科研團(tuán)隊自主研發(fā)的靜電液壓肌肉驅(qū)動器和創(chuàng)新水凝膠電極材料，是這款機(jī)器人實現(xiàn)仿生運動的關(guān)鍵。驅(qū)動器通過電場作用模擬水母的神經(jīng)信號，精確控制肌肉的收縮與舒張，從而實現(xiàn)傘狀體的收放過程。這種驅(qū)動方式不僅能量效率極高，整機(jī)驅(qū)動陣列功耗僅28.5毫瓦，還為長期隱蔽的水下作業(yè)提供了可靠的能源保障。

在智能化方面，該機(jī)器人集成了微型攝像頭模組和嵌入式AI處理芯片，具備自主環(huán)境感知與目標(biāo)識別能力。在演示過程中，機(jī)器人成功在動態(tài)水環(huán)境中實現(xiàn)穩(wěn)定懸停，并精準(zhǔn)識別出水下的特定目標(biāo)，包括校徽和小丑魚等。這一功能驗證了在仿生平臺上實現(xiàn)智能化應(yīng)用的可行性。

這款仿生水母機(jī)器人的設(shè)計理念源于“以自然為師”，旨在最大限度減少對水下環(huán)境的物理和噪聲干擾。其低功耗、低擾動和高度仿生的特性，使其在深海和近海的長期隱蔽監(jiān)測、生態(tài)敏感區(qū)域觀測以及狹窄空間水下設(shè)施巡檢等場景中展現(xiàn)出獨特的技術(shù)優(yōu)勢。

在近期播出的央視《智繪光谷?CMG世界機(jī)器人技能大賽》第六集《仿生無界》節(jié)目中，這款機(jī)器人作為面向國家重大需求的攻關(guān)成果亮相。大賽聚焦世界機(jī)器人前沿技術(shù)，深海作業(yè)的智能化挑戰(zhàn)成為關(guān)注焦點，而陶凱教授團(tuán)隊帶來的“水下幽靈”正是仿生學(xué)與人工智能融合的典型代表。

該機(jī)器人的應(yīng)用潛力不僅限于科研領(lǐng)域。其低擾動特性使其能夠勝任珊瑚礁普查等生態(tài)敏感區(qū)域的觀測任務(wù)，而高度仿生的設(shè)計則使其在深海極端環(huán)境探測中具備環(huán)境兼容性。這些特性為解決深海探測中的能源續(xù)航、隱蔽性和環(huán)境兼容性等關(guān)鍵問題提供了新的技術(shù)路徑。