机器鱼下水前接受检查
11月26日至29日,无锡太湖的渔民惊奇地发现,一条长约1.6米的机器鱼和他们一起出港入港。在科研人员的控制下,它将大量的水质数据传回控制台,为这个时段太湖的水质诊断提供了检测数据。
机器鱼和鱼类和谐共处
机器鱼,其实是一个微形的鱼形机器人。它有着尖尖的黄色头部,光溜溜的黑亮身体,背部有鱼鳍,甚至还有摆动自如的尾巴。如果不是工作时身后拖着一个船形的浮标,工作中的机器鱼俨然就是一条生活在水中的大鱼。
据参与研制的北京航空航天大学机器人研究所梁建宏博士介绍,机器鱼在水中的前行方式采用的就是鱼类的推进方式,也就是完全利用尾鳍的摆动。所不同的是,鱼类尾鳍的摆动靠的是自身力量,而机器鱼尾部的摆动靠的是内置电池的动力。机器鱼的研制中也考虑了鱼类生存的环境因素,使真正的鱼类在它工作的时候不会惧怕和躲闪它。“让机器鱼和鱼类和谐共处,也是它完成水中作业的一个必要的前提条件。”梁建宏说。
机器鱼的作用主要是通过它搭载的专用仪器实现不同用途的应用。搭载仪器得出的数据可以通过两种方式获得:一种是将数据传送到通过电缆连接到机器鱼上的浮标内,再通过无线信号传送至水面控制台的电脑中;另一种是将数据直接保存在机器鱼搭载的仪器内,水中作业结束后再通过专用设备读取仪器中的数据。
梁建宏说,在这次太湖检测水质过程中,为了方便研究人员对设备的监测,机器鱼主要浮在水面工作,也进行了固定深度巡游的实验。今后如需要,只需改变鱼体自身的抗压能力和密封性能,就可以实现深海作业。
可代替人工检测难以企及水域
担任本次太湖水质检测任务的机器鱼,是北航研制的新一代仿生机器鱼。它搭载的美国哈希公司Hydrolab多参数水质监测仪,除了能检测酸碱度等常规参数外,还可以检测叶绿素、蓝绿藻等15种参数指标。本次水质检测任务的成功,开创了仿生机器鱼检测水质环境的先河。
本次运用机器鱼检测太湖水质任务的圆满完成,在环境保护上为水质检测增加了一种新的检测手段。更为重要的是,作为一种高效稳定的搭载方式,机器鱼可以代替人工检测对难以企及的水域进行检测。
至于机器鱼下一步的应用领域,梁建宏表示,随着续航能力和机动控制性能的提升,仿生机器鱼可携带仪器探测人无法到达或高危险的水域,长时间在水下巡游工作,为行业特殊应用提供一种高效、实用的新型装备。