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生態(tài)環(huán)境部發(fā)文規(guī)范生態(tài)環(huán)境行政檢查
近日，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于嚴(yán)格規(guī)范生態(tài)環(huán)境行[詳細(xì)]
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查看更多+天上有無(wú)人機(jī)，地上有無(wú)人車(chē)，水中有機(jī)器魚(yú)？
2019年02月18日 11:09:27
來(lái)源：中國(guó)測(cè)試科技資訊平臺(tái) 點(diǎn)擊量：16881
機(jī)器魚(yú)，顧名思義，制作外形像魚(yú)的機(jī)器。隨著陸地資源的逐漸枯竭，人們大規(guī)模地探索和開(kāi)發(fā)海洋資源，魚(yú)類在水中具有非凡的運(yùn)動(dòng)能力，其運(yùn)動(dòng)的高速性和性是早期仿生機(jī)器魚(yú)研究重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。
圖 / 真相君
機(jī)器魚(yú)，顧名思義，制作外形像魚(yú)的機(jī)器。隨著陸地資源的逐漸枯竭，人們大規(guī)模地探索和開(kāi)發(fā)海洋資源，魚(yú)類在水中具有非凡的運(yùn)動(dòng)能力，其運(yùn)動(dòng)的高速性和性是早期仿生機(jī)器魚(yú)研究重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。
但水下環(huán)境較陸面復(fù)雜，諸如水深壓強(qiáng)、線路絕緣與防漏、低能見(jiàn)度環(huán)境識(shí)別等問(wèn)題均需考慮，功能各有側(cè)重的仿生機(jī)器人層出不窮。如配備有化學(xué)傳感器的自主機(jī)器魚(yú)，能夠在水中游數(shù)小時(shí)，用于發(fā)現(xiàn)污染物質(zhì)，并繪制港口的實(shí)時(shí)三維圖，從而表明當(dāng)前海水中存在什么化學(xué)物質(zhì)以及位于什么地方。這項(xiàng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)將增加港口管理部門(mén)監(jiān)視船舶污染、其他類型有害污染物和來(lái)自水下管道排放污染物質(zhì)的靈活性和適應(yīng)性，還能促進(jìn)機(jī)器人技術(shù)、化學(xué)分析分析、水下通訊和機(jī)器人智能的進(jìn)步。
圖/翻攝自josys
機(jī)器魚(yú)的基本結(jié)構(gòu)分為三部分：頭部(包括魚(yú)鰭)，身體，尾部。魚(yú)鰭只控制魚(yú)的向前游動(dòng)，而身體是魚(yú)的主要部分，控制電路及電機(jī)和相關(guān)驅(qū)動(dòng)電路都在其中；尾部可以分為兩部分，都是進(jìn)行左右擺動(dòng)，這兩部分都是通過(guò)電機(jī)控制的連桿來(lái)操控的。
在魚(yú)頭部分裝有兩個(gè)魚(yú)須，它代表兩個(gè)簡(jiǎn)易的接近傳感器，魚(yú)須外覆橡膠套進(jìn)行絕緣，以防止水導(dǎo)電。另外，整個(gè)魚(yú)密封設(shè)計(jì)，利用高彈性的橡膠制作魚(yú)的外皮。電源部分能夠自動(dòng)感知電源的不足，及時(shí)報(bào)警，由于采用外部密封，所以必須使電源能夠充電而不必經(jīng)常更換電池，只需在魚(yú)體上加上外接電源插頭就可以了。
圖 / 《中國(guó)測(cè)試》
機(jī)器魚(yú)的動(dòng)力來(lái)自尾巴，這片尾巴，由后部伸出的一只機(jī)械臂帶動(dòng)。機(jī)械臂由大臂和小臂組成，位置有點(diǎn)像尺骨與橈骨。它們分別接到兩只電機(jī)上，做不同運(yùn)動(dòng)。盡管構(gòu)造簡(jiǎn)單，合起來(lái)就可能構(gòu)成復(fù)雜的動(dòng)作?？梢韵胂笠恢荒弥茸拥氖?mdash;—肘關(guān)節(jié)也可以扭動(dòng)，腕關(guān)節(jié)也可以扭動(dòng)。機(jī)器魚(yú)模仿的是魚(yú)或海豚的動(dòng)作，魚(yú)和海豚尾巴的劃水動(dòng)作看似簡(jiǎn)單，其實(shí)需要專門(mén)的仿生學(xué)研究其軌跡，得出相應(yīng)的算法，好指揮機(jī)械尾巴運(yùn)動(dòng)，做到盡量平滑。
機(jī)器魚(yú)無(wú)論是靠身體擺動(dòng)還是魚(yú)鰭擺動(dòng)，都需要人為控制。這個(gè)控制部分代表魚(yú)形機(jī)器人的大腦和核心。采用無(wú)線控制，可以把控制器如單片機(jī)放在機(jī)器魚(yú)內(nèi)部，同時(shí)通過(guò)遙控器對(duì)單片機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單控制。無(wú)線電發(fā)射臺(tái)傳輸正確信號(hào)，機(jī)器魚(yú)內(nèi)部有一個(gè)無(wú)線接受裝置，接受到信號(hào)以后，向各個(gè)子系統(tǒng)發(fā)出控制信號(hào)，所以機(jī)器魚(yú)能按規(guī)定的指令執(zhí)行動(dòng)作。
機(jī)器魚(yú)安裝有自主導(dǎo)航裝置，不需實(shí)時(shí)控制便在港口周?chē)蝿?dòng)。在電池電量變低時(shí)，它們會(huì)自動(dòng)游回充電站充電，在游回的時(shí)候，會(huì)同時(shí)將水質(zhì)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)傳送給研究人員。如果穩(wěn)定性良好，機(jī)器魚(yú)就可用來(lái)監(jiān)測(cè)世界各地河流、湖泊和海洋的污染。它們會(huì)一直對(duì)污染物進(jìn)行監(jiān)視。當(dāng)某一條魚(yú)發(fā)現(xiàn)某種物質(zhì)后，會(huì)向其他同伴發(fā)送信息，然后它們會(huì)聚集在發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的區(qū)域來(lái)共同探測(cè)。
圖 / 翻攝自cheapohippo
機(jī)器魚(yú)可以用很小的能量進(jìn)行長(zhǎng)距離游動(dòng)，因此更適合在長(zhǎng)時(shí)間無(wú)能源補(bǔ)充及遠(yuǎn)距離條件下執(zhí)行任務(wù)。機(jī)器魚(yú)小巧、靈活，更適合在狹窄、復(fù)雜和動(dòng)態(tài)的水下環(huán)境中進(jìn)行監(jiān)測(cè)、搜索、勘探、救援等作業(yè)，將應(yīng)用于水生生物的觀察、水下抓取、水下考古等方面。
中科院自動(dòng)化所研制的機(jī)器魚(yú)
在人工智能技術(shù)飛速發(fā)展的今天，仿生機(jī)器魚(yú)必會(huì)與智能算法結(jié)合，它更加靈活、聰明的一面將會(huì)展現(xiàn)在大家眼前。
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