它不仅实现了 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 来源：科技日报 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 近海底环境观测的厘米级突破 更以灵动身姿颠覆了传统水下机器人 "笨拙""僵硬"的刻板印象 开启一个更加精准、高效、环保的 水下探测新时代 "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" 团队成员刘开鑫回忆 经历了无数次失败后 团队推导出了 精准布局的推进器 在航行时几乎不泛起涟漪 将沉积物干扰降低了90% 为了让机器人学会瞬时感知 以确保在贴底航行时不会触底发生意外 团队提出了"三点惯性测量感知方法" 使机器人数据噪声降低约76.2% 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 极大地提高了研发效率 对比试验中 "海龟"机器人凭借其 响应时间缩短1.1倍 倾角控制的稳定性提升7.16倍 经过持续攻关 团队成功在跟踪算法中 引入了姿态约束算法 大大提高了机器人的敏捷性 "海龟"机器人360度的灵活运动 成功突破了水下航行器在海底复杂地形 全域机动的技术瓶颈 不仅 ...

技术突破 - 实现近海底环境观测的厘米级突破 颠覆传统水下机器人笨拙僵硬印象 [1] - 沉积物干扰降低90% 航行时几乎不泛起涟漪 [3] - 数据噪声降低约76.2% 响应时间缩短1.1倍 倾角控制稳定性提升7.16倍 [6] - 实现360度自由调整姿态 完成宽度1米高度0.8米异形框架的3分钟打结任务 [7][8] 研发创新 - 基于海龟推进方式研发低扰动推进技术 减少水体扰动并保持高效推进 [2] - 建立机器人推力与速度的数学模型 为同类水下机器人提供量化依据 [2] - 首创三点惯性测量感知方法 直接获取角加速度并避免噪声放大 [6] - 在跟踪算法中引入姿态约束算法 实现航行器姿态与环境碰撞深度融合 [7] 应用前景 - 突破水下航行器在海底复杂地形全域机动的技术瓶颈 [8] - 可应用于珊瑚观测 水下捕捞 搜救等领域 [8] - 未来可搭载微距摄像头捕捉珊瑚虫呼吸 配备机械臂实现定点驻留观测 [8] - 在深海采矿中多台协同作业 通过大模型精准定位矿源并保护海底生态 [8]