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戍天九思:中国小型机器人突破万米深海:“鲼群”颠覆深...

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发表于 7 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
  据3月22日央视《新闻联播》报道,北航联合中科院深海所、浙江大学等单位日前发布了深海小型机器人最新成果,利用全新设计的柔性深海驱动装置,长度不足 0.5 米的小型机器人在深达 1 万多米的马里亚纳海沟等深海环境测试中,均获得了超过地面实验室的性能数据,有望成为未来深海科考以及深海资源开发的利器。

  这是中国蝠鲼仿生的又一重大突破!此前,西工大通过蝠鲼仿生研制出“魔鬼鱼”——720公斤“魔鬼鱼”水中持续潜行可达60天,最大潜深可达1025米。

  仿生灵感让北航深海小型机器人突破万米禁区

  在地球最深处马里亚纳海沟的万米深渊,压强相当于一个指甲盖上站了一头一吨重的犀牛,温度接近冰点,此前,能到达这里的深海机器人多为重量达数吨的刚性体大型潜航器,而对身长1米以内的小型机器人来说,这里的极端环境曾是“禁区”,会使它们“肌肉僵化”、举步维艰。但是,北航科研团队却让一台不足50厘米的“小精灵”在这里游动、滑翔、爬行,甚至“丝滑”切换形态,完成了一场惊艳的深海“变形秀”!这项成果不仅登上3月20日国际顶刊《科学·机器人》,更被外媒称为“改写深海探测规则的革命性突破”。

  大自然是人类最伟大的导师,蝠鲼是深海世界的“舞者”,通过巧妙的鳍肢运动,在深海中自由游弋、行走。研究团队正是从蝠鲼的运动模式中汲取灵感,设计出“手性双稳态结构”。简单说,就像按下弹簧开关的玩具,深海高压反而让驱动材料更“硬核”,动作更快更猛,将压力化为动力。

  更绝的是,北航团队用形状记忆合金弹簧对抗低温。通过电流加热,弹簧高频收缩摆动,让机器人在接近冰点的深海中仍能“蹦迪”般灵活。

  在过去几年的深海测试中,机器人搭载“深海勇士号”和“奋斗者号”载人深潜器完成了包含海马冷泉(1384m)、龙西海山(3756m)和马里亚纳海沟(10666m)在内的多地形、全海深的共计 14 次部署测试。

  ▲机器人于中国南海中南海山(3756m)测试

  该机器人成功完成了 3400 米深海环境下对软体海洋生物(海星、海参、海胆)的无损抓取和采样,成功移动吨级着陆器并完成开箱操作,验证了其在深海设备部署与维护中的实用性。

  北航深海柔性机器人全球领先

  北航深海柔性机器人在极端环境适应性、仿生驱动技术、轻量化设计等方面达到国际领先水平,尤其在万米级深海的实际应用能力上具有显著优势。其创新成果不仅突破传统深海装备的技术瓶颈,还为全球深海探索提供了新范式。未来随着智能化升级,有望进一步巩固中国在深海科技领域的引领地位。

  中国(北航团队):最大潜深10900米,多模态运动,重量1.5 公斤,双稳态超材料驱动,柔性抓取。

  美国(斯坦福OceanOne) :主打人工智能与触觉反馈,但下潜深度有限(未达万米)。哈佛大学的软体机器人虽耐压但运动模式单一。

  日本(海鲍3K号) :最大下潜深度3300米,功能集中于探测,缺乏多模态能力。

  法国/欧洲:软体机器人研究较多,但实际深海应用较少。

  未来蓝图——低成本“鲼群”颠覆深海科考

  相比动辄几十吨的载人深潜器,这款机器人成本低、体积小,可被“奋斗者号”批量携带,其多模态运动能力和无损采样技术在资源勘探、考古发掘、环境监测、隐蔽侦察、应急救援等领域展现出显著优势。未来,它们或像蜂群般协作:有的探测资源,有的抓取样本,有的修复设备,甚至配合AI自主决策。北航教授文力透露,团队正推进“深海机器人+AI”,目标让机器人在漆黑海底自主导航、执行复杂任务,有望成为深海探索的“标配工具”,推动我国在深海科学和工程领域的前沿地位。

  尽管北航团队的突破惊人,质疑声仍存。柔性材料寿命能否扛住长期高压?低成本是否意味可靠性打折?对此,团队回应称已通过14次全海深测试,下一步将提升续航和运动效率。有专家认为,这项技术若成熟,或将催生深海采矿、生物勘探等新产业,但生态影响也需警惕。

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