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ZBot机器鱼
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Sci.Rob.最新封面!EPFL造出复现斑马鱼视动反应的仿生机器鱼
机器人大讲堂· 2025-10-16 19:59
研究突破与核心创新 - 研究团队成功破解斑马鱼视觉运动行为的神经计算过程,并开发出能在真实河流中游泳的机器鱼,成果登上《Science Robotics》封面[1] - 创建名为simZFish的虚拟仿真系统,并在80厘米长的物理机器人ZBot上实现验证,模拟了斑马鱼视觉运动行为的神经回路[3] - 机器鱼系统在瑞士Chamberonne河的急流中实现自主导航,展现出从实验室到真实世界的泛化能力[5] 神经通路复刻与技术细节 - 研究基于斑马鱼的视动反应(OMR),使用物理引擎Webots构建simZFish系统,虚拟鱼包含7个身体节段、双目摄像头及流体动力学模拟[6] - 构建从视网膜到脊髓的完整神经通路,人工神经网络包含数百个神经元节点和数千个连接,以1000Hz频率实时运行,实现感觉-运动闭环控制[8][9] - 通过数字孪生系统发现鱼眼视角(90°、120°、150°)显著影响神经活动和行为表现,并揭示后腹侧视野在驱动OMR中的关键作用[10][12] 真实世界验证与应用潜力 - 物理机器鱼ZBot长80厘米、重2.7公斤,保留双目相机、分段式身体及与虚拟系统完全相同的神经控制网络,在复杂自然环境中测试[16] - ZBot在河流测试中能在水流中保持位置的时间比关闭视觉系统长57%,比被动漂流长188%,证明实验室神经机制在真实环境的有效性[22] - 该方法可扩展至其他感觉模态,未来可能整合连接组数据与机器学习技术,为新一代智能机器人设计提供蓝图[22][24] 行业生态与企业列举 - 文章列举了工业机器人、服务与特种机器人、医疗机器人、人形机器人、具身智能企业及核心零部件企业等多领域代表性公司[28][29][30][31][32]