深远海环境复杂多变，单一形态的水下机器人很难兼顾稳定巡航、高机动作业、精准定位等多重需求。有的设备稳度有余却不够灵活，有的机动性强又扛不住深海压力；水下只有水声定位，精度有限，想要获取水上信号更是难题。怎样才能打造适配不同任务的水下装备？

  中国农业大学信息与电气工程学院教授、国家数字渔业创新中心副主任、中国农业工程学会理事安冬表示，不同海洋生物演化出专属的游动方式，把这些运动特点复刻到机器平台上，就可以应对不一样的水下监测任务。

  安冬介绍，团队研发出机器蝠鲼、仿海豚机器人，还有面向科普教育的仿生机械小鲨鱼，不同仿生构型各司其职，组成深远海的仿生特战队。

  机器蝠鲼如同海中蝙蝠，依靠两侧胸鳍扇动飘游。普通机器鱼尾柄摆动很难做到完全对称，而蝠鲼胸鳍对称运动，让它拥有出众的稳定性，适合长时间水下观测作业。

  仿海豚机器人则练就“跃水绝技”。不同于普通机器鱼的左右摆尾，它采用上下拍动尾鳍的运动模式，竖直面机动能力突出，可以直接跃出水面实现跨介质监测。水下仅能依靠精度有限的水声定位，一旦跃出海面，就可接入基站、卫星定位，修正自身位置与姿态。设备还采用双电机搭配仿脊柱结构，一套机构就能完成上下、左右全方向摆动，最大程度还原海豚真实游动姿态。

  至于仿生小鲨鱼，还走出海洋，走进校园课堂，承担科普教育的使命。

  仿生水下装备要直面深海的共同考验——海水压力。如果蒙皮预留间隙过大，水深增加后水压会压缩机体，体积收缩便可能出现上浮困难。为了解决这个问题，团队采用密集型结构设计，抑制水压带来的形体变化，保障浮力稳定。

  同仿生构型对应不同任务，组成一支各司其职的“仿生特战队”，它们把海洋生物亿万年的演化智慧“翻译”成工程技术，在水下织起更立体的监测网络。

出品

科普中国前沿科技科普解读

监制

中国农业工程学会

光明网科普事业部

科学审核

安冬　中国农业大学信息与电气工程学院教授、国家数字渔业创新中心副主任、中国农业工程学会理事

策划

武玥彤

编导

武玥彤 李欣哲 田新宇

摄像

刘嘉伟

文案

贾月（实习）

协调

刘铮