哈大團隊水下機器人「海龜」 實現海底環境觀測厘米級突破
在南海的晨光中，一台直徑約70厘米的水下機器人以優雅的弧線潛入碧波，它緊貼海底，距珊瑚礁盤僅幾厘米，輕巧游動，四周沉積物只泛起細微漣漪。即便魚群突然掠過，它也能靈巧扭動，從縫隙中穿梭而過，宛如海底飛盤般敏捷。
科技日報報導，這是哈爾濱工程大學船舶與工程學院王剛教授團隊研發的敏捷型水下機器人「海龜」的真實工作場景。它不僅實現了近海底環境觀測的厘米級突破、360度自由調整姿態，還開啟一個更加精準、高效、環保的水下探測新時代。
在水下機器人領域深耕十餘載，王剛深知傳統底棲機器人地形適應能力弱，螺旋槳攪起的泥沙會破壞海底生態，更讓觀測數據蒙上「迷霧」。而全球珊瑚礁正以驚人速度退化，受限於暗流與深度，潛水員每年僅有兩次觀測時間窗口，且無法觸及深水區，然而傳統水下機器人觀測效果又不盡如人意。
據報導，王剛團隊從海龜的推進方式中找到了靈感，「我們發現海龜傾斜拍動前肢的推進方式，既能減少水體擾動，又能保持高效推進。」
對比試驗中，傳統水下機器人靠近海底時激起半米高的泥沙雲，而「海龜」機器人憑藉其精準布局的推進器，幾乎在航行時不泛起漣漪，沉積物干擾降低了90%。
傳統水下機器人在航行過程中需保持一定高度，以應對突發事件。然而，「海龜」機器人需為珊瑚觀測服務，必須貼近海底工作，距離珊瑚不超過1米，以便準確捕捉顏色細節。這要求機器人必須具備超高靈敏度，能夠瞬時調整姿態。
報導說，團隊後來想出「三點慣性測量感知方法」。王剛說，搭載了三點慣性測量感知方法的機器人相比傳統控制方式，數據噪聲降低了約76.2%，響應時間縮短了1.1倍，傾角控制的穩定性提升了7.16倍。此外，機器人還採用了角加速度反饋控制，能夠盡可能靠近海底而不觸底。
