西工大自主研发仿生水母机器人 攻克海洋探测关键瓶颈

水中遨游的仿生水母机器人。（图片由西北工业大学提供）

　　本报讯（记者 张彦刚）记者10月20日从西北工业大学获悉，该校机电学院陶凯教授团队自主研制的仿生水母机器人“水下幽灵”，不仅在形态与运动上高度仿生自然水母，更将人工智能（AI）深度集成于仿生平台，实现了水下环境中的“具身智能”，为突破海洋探测关键瓶颈提供了前沿解决方案。

　　据介绍，该款机器人通体透明，隐藏在水中肉眼几乎无法分辨，就连游经的鱼儿也对它视而不见，被称为“水下幽灵”。但其具有的实时监测功能对水下的蛛丝马迹了如指掌，其搭载了集成微型摄像头模组和嵌入式AI处理芯片，具有实时监测和精准识别水下特定目标的功能，它的研制成功为突破深海探测关键瓶颈提供了前沿解决方案。“水下幽灵”正是面向国家重大需求、融合仿生学与人工智能的攻关成果。

　　这款直径仅120毫米、重量仅56克的微型机器人，凭借其近乎透明的躯体和仿水母肌肉结构，精准模拟了水母利用涡环推进的灵动姿态，在水下实现了高效且近乎无声的“静默”运行。

　　陶凯介绍，水母仿生的核心在于团队自主研发的静电液压肌肉驱动器和创新水凝胶电极材料，驱动器通过电场的作用，模拟水母神经信号控制肌肉的收缩与舒张，实现伞状体的收放过程。这种驱动方式具有极高的能量效率，整机驱动阵列功耗控制在极低的28.5毫瓦水平，这为长期、隐蔽的水下作业奠定了坚实的能源基础。其设计理念“以自然为师”，旨在最大限度降低装备对水下环境的物理与噪声扰动，满足深海探测对隐蔽性和环境友好性的严苛要求。

　　这款机器人的低功耗、低扰动和高度仿生特性，使其在深海/近海长期隐蔽监测、生态敏感区域观测（如珊瑚礁普查），以及狭窄空间水下设施精细巡检等场景中展现出独特的技术优势和广阔的应用潜力，它为解决深海极端环境探测中面临的能源续航、隐蔽性以及环境兼容性等关键瓶颈问题，提供了一条新的技术路径。

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