仿生机器鱼可替代人工潜水作业

3月8日，中国农业大学校园里两条智能仿生机器鱼在清澈的水池里嬉戏打闹，将池水掀起阵阵浪花。该校信息与电气工程学院人工智能专业两名学生，通过计算机操控着一大一小两条机器鱼。

中国农业大学人工智能系副教授刘金存指着正在池中灵活游动的小机器鲨鱼介绍说，仿照鲨鱼外形设计了机器鱼的外部结构，包括纺锤形的头部、增大迎水面的月牙尾巴，还有辅助下潜和上浮的胸鳍，这让机器鱼具有生物鱼一样的外观。

机器鱼怎样能够像生物鱼一样自由活动？刘金存说，项目团队采用3个舵机代替鲨鱼的肌肉模拟左右摆动的动作，控制3个舵机的拍动幅值、频率、相位差来拟合出类似鲨鱼游动的正弦曲线。这两条机器鱼安装了项目团队自主开发的运动控制器，接受上位机的指令，控制各个驱动舵机的转动，实现直游、转向、下潜、上浮等多种游动模态，搭载的摄像头可实现自主控制，自主趋近某个物体进行水下作业。

“机器鱼采用仿生的外形，游动起来比较安静，避免了传统螺旋桨驱动产生噪声大的问题，对水生生物影响比较小，可近距离观察水生生物。”中国农业大学人工智能系位耀光教授举例说，在高密度的水产养殖中，利用机器鱼搭载摄像头、传感器等采集不同水层的水质数据，近距离查看养殖鱼的健康状况，既能避免鱼群应激反应，也能指导养殖户进行科学、健康地喂养，大大提高了工作效率。人工潜水作业几天的工作量，机器鱼几个小时就完成了。