近日，在南海的晨光中，一台直径约70厘米的水下机器人以优雅的弧线潜入碧波。它紧贴海底，距珊瑚礁盘仅几厘米，轻巧游动，四周沉积物只泛起细微涟漪。即便鱼群突然掠过，它也能灵巧扭动，从缝隙中穿梭而过，宛如海底飞盘般敏捷。这是哈尔滨工程大学船舶与工程学院王刚教授团队研发的敏捷型水下机器人“海龟”的真实工作场景。沉积物干扰降低90%
　　“我们的深潜器每次抵达海底，都要先等沉积物散去才能工作，这个过程需要很长时间。”在一次学术会议上，王刚听到这句抱怨时，职业敏感让他心头一震。
　　在水下机器人领域深耕十余载，王刚深知传统底栖机器人地形适应能力弱，螺旋桨搅起的泥沙会破坏海底生态，更让观测数据蒙上“迷雾”。而全球珊瑚礁正以惊人速度退化，受限于暗流与深度，潜水员每年仅有两次观测时间窗口，且无法触及深水区，然而传统水下机器人观测效果又不尽如人意。
　　科学家仔细研究了数十种海底动物后，从海龟的推进方式中找到了灵感。团队成员刘开鑫回忆：“我们发现海龟倾斜拍动前肢的推进方式，既能减少水体扰动，又能保持高效推进。”将这一生物特性转化为技术方案并不容易。“在设计过程中，我们发现机器人的形状和推进器布局都会影响其上升速度，但无前例可借鉴。
　　解决方法是：利用数学方法来探究其内在原理，建立机器人、推力和速度之间的数学模型。“这个模型不仅为珊瑚观测机器人提供了量化依据，而且对于其他有类似需求的水下机器人也具有参考价值。”王刚解释道。
　　在随后的半年多时间里，团队经历了无数次失败后，最终推导出了机器人低扰动航行性能与推进器布局以及机器人外形参数之间的数学公式。当电脑屏幕上显示出性能提升的曲线时，整个实验室都为之沸腾。
　　这一公式为科研人员提供了极大的便利。在研发初期，他们就可以通过这一公式预测并确定机器人构型的低扰动性能，无须在实际机器人上进行反复试验验证。这极大地提高了研发效率。
　　对比试验中，传统水下机器人靠近海底时激起半米高的泥沙云，而“海龟”机器人凭借其精准布局的推进器，几乎在航行时不泛起涟漪，沉积物干扰降低了90%。
这项成果让国际同行惊叹：原来水下观测可以如此“温柔”。