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中國團隊仿生感知研發(fā)新突破 助力水下機器人精準感知水流

中國團隊仿生感知研發(fā)新突破 助力水下機器人精準感知水流


視頻:中國團隊仿生感知研發(fā)新突破 助力水下機器人精準感知水流來源:中國新聞網

  中新網北京5月20日電 (記者 孫自法)如何讓水下機器人(機器魚)像魚一樣精準感知水流,這方面的應用研究一直備受關注。

  中國科學院自動化研究所5月20日向媒體發(fā)布消息說,受魚類在水中的活動啟發(fā),該所智能機器人系統(tǒng)研究團隊最近創(chuàng)新研發(fā)出基于自主視覺的仿生側線傳感器FlowSight,賦予水下機器人精準的“水流感知智慧”,為復雜水域的自主導航與環(huán)境監(jiān)測任務開辟了新路徑。

中國團隊創(chuàng)新研發(fā)的FlowSight仿生側線傳感器三維模型與實物圖。中國科學院自動化研究所 供圖

  研究團隊介紹,在自然界中,魚類依靠側線系統(tǒng)感知水流變化,在暗流涌動的水下靈活導航、躲避障礙?;诖?,他們研發(fā)的FlowSight仿生側線傳感器,利用一根仿魚側線神經丘的柔性硅膠觸須進行水流傳感。

  當水流沖擊觸須時,其形變信息被內置高清攝像頭實時捕捉為圖像序列,并利用深度學習模型從圖像中解析水流速度與方向,實現了單點、無輔助設備的水流高效矢量感知。水流速度測量相對誤差為3.05%,水流方向測量相對誤差為0.98%。

中國團隊創(chuàng)新研發(fā)的FlowSight仿生側線傳感器分解圖。中國科學院自動化研究所 供圖

  同時,研究團隊將FlowSight傳感器集成于一款仿生水下機器人——仿豹魴鮄水下機器人(RoboDact)上,并成功實現基于水流感知的閉環(huán)運動控制實驗。實驗效果顯示,仿豹魴鮄水下機器人可像真實魚類一樣逆流巡游、動態(tài)調姿,為水下勘探與生態(tài)監(jiān)測提供了全新方案。

  據悉,這項仿生側線傳感器創(chuàng)新研發(fā)工作的相關突破成果論文,近日在線發(fā)表于電氣電子工程師學會(IEEE)旗下專業(yè)學術期刊《機器人匯刊》(Transactions on Robotics)。(完)

【編輯:王祎】
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