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如何让海龟机器人变灵活?
发布时间:2025-09-21
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在深海采矿中,“海龟”机器人可以多台协同作业,通过搭载大模型精准定位矿源,既提高开采效率,又保护海底生态。
  海底环境复杂多变,凹凸不平,障碍物众多。如何使机器人持续贴底并近距离运动,即使在崎岖地形中也能灵活穿梭?这一难题科学家许久。
  传统水下导航依赖“定点跟踪”模式,就像地面车辆按既定路线行驶。“它们只能前进、后退、上升、下降,如果我们想让它在一个狭小的缝隙间侧身穿过,就必须在算法上进行革命性创新。
  将机器人的姿态信息融入算法中。这一改变或许能让机器人像章鱼触手般灵活,实现360度自由调整姿态。
  如果说传统水下机器人的跟踪算法就像仅靠一根手指指引方向,姿态信息则如同手腕,使机器人实现全向旋转。经过半年攻关,团队成功在跟踪算法中引入了姿态约束算法,使航行器姿态与环境碰撞关系深度融合,从而大大提高了机器人的敏捷性。这一创新成果被国际期刊《自然·通讯》杂志赞誉为“开辟了敏捷型水下机器人的新方向”,使近海底环境观测距离达到了厘米级别。
  那么,敏捷型机器人到底有多敏捷呢?团队通过一场“水下杂技”表演为我们揭晓答案。
  在实海测试中,科研人员在海底设置了一个宽度1米、高度0.8米的异形框架,让悬挂绳索的“海龟”机器人在该框架上完成打结任务。这对于宽度0.93米的“海龟”来说,是一项极限挑战。然而,“海龟”机器人却从容不迫,迅速完成了一系列动作,整个过程仅用时3分钟。
  看到这一幕,行业专家对这个“国际首台敏捷型”水下机器人交口称赞。“海龟”机器人360度的灵活运动,成功突破了水下航行器在海底复杂地形全域机动的技术瓶颈。专家们认为,“海龟”机器人不仅能用于观测珊瑚,还能在水下捕捞、搜救等方面发挥重要作用。
科学家为“海龟”机器人增添更多功能。他们计划为其搭载微距摄像头,以捕捉珊瑚虫的呼吸动作;并配备机械臂,使其能定点驻留观测,变成一个“海底监控站”。