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仿生魚可以用在哪些方面（仿生魚可以用在哪些方面上）

發(fā)布時間：2023-06-13 13:09:18 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 56

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仿生技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用
仿生魚的資料，要非常清晰的，要快，8天內(nèi)給我?。?！
能把定位器吸附在航母上，掌控其動向嗎，或者仿生魚追隨航母嗎？
國產(chǎn)軟體智能機(jī)器魚打卡萬米深海溝，此機(jī)器魚有什么作用？

仿生魚可以用在哪些方面（仿生魚可以用在哪些方面上）

仿生技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用

仿生技術(shù)可以應(yīng)用到機(jī)器人的很多領(lǐng)域，比如仿生足，仿生魚、仿生昆蟲（仿生生物都有很重要的意義）。

仿生魚的資料，要非常清晰的，要快，8天內(nèi)給我！??！

中國研制的仿生機(jī)器魚五月在北京國際科技產(chǎn)業(yè)博覽會上亮相，它將廣泛應(yīng)用于水下國防科學(xué)信息收集和技術(shù)處理。賈國榮
攝
中國成功研制出“魚形機(jī)器人”
----摘自北京青年報
魚類僅靠扭動身體，便能在水中悠閑地游來游去，而人類制造的輪船則不得不依靠螺旋槳才能前進(jìn)。能不能嘗試著用另一種方法，讓輪船像魚一樣在水中忽東忽西、自由自在呢？在北京航空航天大學(xué)機(jī)器人研究所，一條長0.8米的機(jī)器魚(Robofish)在一項全新的仿生學(xué)研究成果———波動推進(jìn)下，順利實(shí)現(xiàn)了不用螺旋槳的設(shè)想。
魚體是一個平面6關(guān)節(jié)機(jī)構(gòu)(6節(jié)魚身)，包括魚頭和魚尾兩部分。魚頭是利用玻璃鋼制作的、仿鯊魚外形的殼體。整個魚的動力電池、控制接收部分都放在魚頭里。魚尾的6個伺服電機(jī)扭轉(zhuǎn)擺動作為推動器。這種機(jī)器魚與9月下旬日本推出的寵物機(jī)器魚并不相同，寵物機(jī)器魚依靠的是內(nèi)部置有太陽能電池和馬達(dá)作為推進(jìn)器。
據(jù)該項目的設(shè)計者與主持人梁建宏介紹，機(jī)器魚重800克，在水中最大速度為每秒0.6米，能耗效率為70%至90%，控制上采取的是計算機(jī)遙控的方式。在各種演示游動的場合中，機(jī)器魚以其逼真的游動形態(tài)，吸引了很多人前來圍觀，許多人都誤以為這是一條真魚。
該項成果自從1999年大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”拿到一等獎以后，研究一直沒有中斷，日前該研究小組正在抓緊研究如何使機(jī)器魚更具智能化，以便讓多條機(jī)器魚組成群體進(jìn)行自我協(xié)調(diào)游動，時而像大雁一樣排成“一”字形，時而排成“人”形，預(yù)計明年2月可以見到成果。這種能暢游在水中的機(jī)器魚，將被廣泛應(yīng)用于海洋資源勘探、執(zhí)行軍事任務(wù)和幫助維護(hù)海上石油設(shè)施等領(lǐng)域，在軍事和民用方面都有著廣泛的應(yīng)用前景。
軍事方面，用這種方式作為動力的微型潛艇將會輕而易舉地躲過聲納的探測和魚雷的襲擊，出其不意的攻擊對方艦艇、基地；民用方面，可以用來進(jìn)行海底勘探及海洋救生等方面。這種由螺旋槳到仿生推進(jìn)的變革，其意義不亞于飛機(jī)進(jìn)入噴氣時代。
近年來，在西方發(fā)達(dá)國家，特別是西方軍界紛紛對微小型魚類的仿生機(jī)器人技術(shù)的研究開發(fā)給予了越來越多的重視，海洋動物的這種推進(jìn)方式具有高效率、低噪聲、高速度、高機(jī)動性等優(yōu)點(diǎn)，成為人們研制新型高速、低噪音、機(jī)動靈活的柔體潛水器模仿的對象。比較突出的實(shí)驗裝置有美國麻省理工學(xué)院的“機(jī)器金槍魚”和日本的“魚形機(jī)器人”，而我國在機(jī)器魚的波動推進(jìn)實(shí)驗技術(shù)方面已經(jīng)形成了自己的特色。

能把定位器吸附在航母上，掌控其動向嗎，或者仿生魚追隨航母嗎？

當(dāng)然可以了，從理論上來說是毫無疑問的，就先拿定位器來說吧，它的原理是衛(wèi)星定位，按照現(xiàn)在的衛(wèi)星定位準(zhǔn)確度來看，只要能把定位器吸附在航母上，我們就能精確掌握其動向。

仿生魚也是如此，它的本質(zhì)還是衛(wèi)星定位，只是說它不像定位器那樣通過吸附在航母上精確定位，而是通過追蹤航母來掌握其動向。

比如說咱們的民用定位器，將它安裝在汽車上時，我們可以實(shí)時掌控汽車的動向；安裝在手表里時，我們就可以隨之掌握孩子的動向，甚至能將它們的運(yùn)動足跡完全掌握。

問題在于這樣的設(shè)想雖然是美好的，但是并不實(shí)用，是很難很難成為現(xiàn)實(shí)的！在解釋原因之前我們先來了解一些關(guān)于定位器的知識。

定位器的工作原理是這樣的：定位器的電子控制模塊通過SIM卡與通信基站獲得通信聯(lián)系，基站再將通信信息發(fā)送到衛(wèi)星上，衛(wèi)星反饋定位信息給通信基站，基站將定位信息發(fā)送給定位器，定位器再將定位信息通過SIM卡發(fā)送給通信基站，定位終端從通信基站獲得定位信息。

▼下圖為一個吸附在汽車底盤的GPS定位器，定位器本質(zhì)上是一個無線通信裝置，它能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時、間斷、定時或不定時通過無線電向外界發(fā)送定位信息，以便定位終端能準(zhǔn)確獲取定位器準(zhǔn)確的所在位置。

可見定位器在實(shí)施定位時需要滿足三大條件：SIM卡、通信基站么、衛(wèi)星。

其中SIM卡的作用是提供通信所需的流量，這一點(diǎn)與我們的手機(jī)必須插卡才能與外界聯(lián)系的原理是一樣的。

而通信基站的作用是提供中繼通信，如果沒有通信基站，定位器是無法直接與衛(wèi)星進(jìn)行通信的，這一點(diǎn)同樣與手機(jī)一樣。

衛(wèi)星的作用就不用多說了，所有的通信、定位能夠?qū)崿F(xiàn)的因素就是衛(wèi)星的存在，如果沒有衛(wèi)星，那一切就都沒有了意義。

除此之外，三大條件能夠?qū)崿F(xiàn)通信的基礎(chǔ)就是無線電通信，也就是電磁波的通暢傳播，要不然三者之間就不存在相互之間的聯(lián)系了。

那么問題來了：航母可不是一直停靠在岸的，也正因如此我們才需要定位器來掌握它的動向，但是在茫茫大海并沒有通信基站，定位器如何對航母進(jìn)行定位呢？

其實(shí)這個問題恰恰就是我們說“定位器吸附在航母上或者仿生魚追蹤航母”不現(xiàn)實(shí)的依據(jù)。

從上述中我們得知，定位器必須滿足三大條件才能正常工作，而航母一旦出海就意味著無法再獲得基站的中繼通信服務(wù)，相當(dāng)于通信中斷了，因此這個問題基本無解。

▼下圖為定位安裝SIM卡的卡槽，定位器的工作原理與手機(jī)基本相同，世界上的定位器不管是吸附式、固定式還是無線的、有線的，乃至隱藏式、偽裝式等等，它們都需要至少一張SIM卡提供通信流量，而通信流量則需要通信基站的中繼服務(wù)，很顯然大海上是沒有基站的。

仿生魚追蹤也是同樣的道理，而且相較于“吸附”在航母上的定位器而言，它面對的問題更多，因為它除了需要解決通信問題以外，還要解決動力問題。

航母的巡航速度為18節(jié)（經(jīng)濟(jì)航速），加速航行時可達(dá)到22節(jié)，放飛艦載機(jī)時需要飆到30～31節(jié)的高航速，而且航母的自持力≥45天，核動力航母則超過90天。

這就表示仿生魚不但需要強(qiáng)勁的動力支持才能追上航母，而且還要很強(qiáng)大的續(xù)航能力，很顯然人類目前還沒有此類技術(shù)應(yīng)用到仿生魚上。

因此這就是我們說不管是定位器吸附在航母上還是仿生魚追蹤航母，都不能起到掌握其動向的作用。

最令人頭疼的是即便成功將定位器送上了航母、即便是解決了海上通信問題，定位器仍然無法發(fā)揮最基本的定位作用。

原因有兩個：第一、如果定位器是吸附在航母艦體外殼上，那么定位器將會在很短的時間內(nèi)脫落，掉進(jìn)海水里失效。

這是因為建造航母使用的鋼材為低磁性特種鋼，而且每次回港都需要對艦體進(jìn)行消磁處理，定位器是無法牢固吸附在艦體上的。

第二、如果定位器是吸附在航母內(nèi)部，那么通信同樣會失效，無法向外部發(fā)送通信和定位信息。

因為航母內(nèi)部是一個全金屬封閉空間，鋼材將會完全屏蔽內(nèi)部所有的電磁波，這也是航母、軍艦、潛艇都需要在艦體外安裝許多天線的原因。

▼下圖為國產(chǎn)航母“山東”號艦島上分布的各種通信天線，由于艦艇都使用金屬材質(zhì)建造的，如果沒有外置天線就無法進(jìn)行通信，不僅如此，鑒于大量天線的存在，天線布置還要進(jìn)行電磁兼容設(shè)計，所以哪怕是定位器不需要基站也很難以外部進(jìn)行通信，畢竟不能特意為定位器再設(shè)計一套外置通信天線。

仿生魚可以用在哪些方面（仿生魚可以用在哪些方面上）

國產(chǎn)軟體智能機(jī)器魚打卡萬米深海溝，此機(jī)器魚有什么作用？

國產(chǎn)軟體智能機(jī)器魚，是由浙江團(tuán)隊發(fā)明的仿生機(jī)械體。該魚曾經(jīng)下潛到 10900米的馬里亞納海溝，并且在2500mAh鋰電池的驅(qū)動下，撲翼運(yùn)動長達(dá)45分鐘。而這款軟體智能機(jī)器魚靈感則是來源于深海獅子魚，長22cm，翼展寬28cm。利用深海獅子魚在深海中生存的原理，對人體智能機(jī)器魚的研究提供新的思路。

而這條軟體智能魚在我國的深海工作當(dāng)中，有著非常大的作用，如下:

第一，降低深海探索成本。

以往如果想要進(jìn)行深海探索，首先要利用高強(qiáng)度金屬制作金屬外殼或者用壓力補(bǔ)償系統(tǒng)運(yùn)行保障，還能夠克服深海當(dāng)中的極高靜水壓。這就需要比較高的深海探索成本。而這次仿生軟體機(jī)器魚，所采用的是軟體人工肌肉，以及凝膠狀的軟體機(jī)身。不需要人工下潛，或者是高額的機(jī)械費(fèi)用。不夠大大的減少深海探索的成本。

第二，能夠海洋探索事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

有了這款仿生軟體機(jī)器魚，就能夠為生海探測作業(yè)環(huán)境的觀察和深海生物的科考提供了新的解決方案，而且能夠大幅度提升深海智能裝備和機(jī)器人的應(yīng)用能力，讓柔性智能設(shè)備從常規(guī)環(huán)境走向深海作業(yè)等，多樣任務(wù)與復(fù)雜場景。從而為我國的深海事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)，也為其他的仿生機(jī)器人制造提供更多的思路。

當(dāng)然這款軟體仿生機(jī)器魚，所能做出的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)不止這些。而且在制作這款機(jī)器魚時，他背后的科研團(tuán)隊也為此付出了巨大的努力，在2020年新冠疫情的背景下，科研人員仍奮斗在一線工作當(dāng)中，進(jìn)行了海下試驗完成對于機(jī)器魚的調(diào)整和下潛執(zhí)行任務(wù)。

以上就是關(guān)于仿生魚可以用在哪些方面相關(guān)問題的回答。希望能幫到你，如有更多相關(guān)問題，您也可以聯(lián)系我們的客服進(jìn)行咨詢，客服也會為您講解更多精彩的知識和內(nèi)容。