南科大研發出遊泳最快的仿生機器魚,破了金氏世界紀錄

2020-11-25 中國教育在線

  中國教育在線訊 近日,南方科技大學工學院機械與能源工程系教授王崢課題組與香港大學合作開發的仿生機器魚VAYU Fish(下簡稱「VAYU」),以26.79秒的成績創造了「機器魚50米最快遊泳」世界紀錄,並獲得《金氏世界紀錄》認證。

  據了解,該紀錄同時超過了人類50米長池遊泳的多項世界紀錄,包括女子50米蛙泳(29.40秒)和女子50米仰泳(26.98秒),距離男子50米蛙泳世界紀錄(25.95秒)僅0.84秒的差距。

  VAYU挑戰金氏世界紀錄測試現場

  南方科技大學和香港大學組成的團隊在深圳市龍崗區香港中文大學(深圳)遊泳館完成了金氏世界紀錄的挑戰。現場設兩名計時員和三名見證者。發令哨音響起,VAYU從始發點出發,直奔50米外的終點線。團隊成員手持攝像機全程跟隨VAYU的遊動進行記錄,並且設有始發點、終點、和水下三個固定機位的攝像機進行拍攝。最終,VAYU順利到達50m終點線,用時26.79秒,創造了新的世界紀錄。

  仿生機器人技術是近年來機器人方面最熱門的研究領域之一,通過借鑑自然生物的構造、機理與表徵特性,探索機器人設計和控制的未知,不斷創新探索機器人研究的全新可能性。

  仿生機器人技術研究涉及軟材料、機構設計、仿生學、微電子、控制和計算機科學等多個相關學科。在水下研究領域,仿生機器魚不使用傳統的螺旋槳推進,而是採用仿生的擺尾推進方式,噪音低、能耗低,不汙染環境,在水下監測、水下安全和生物科學研究等多個領域有著重要意義。

  在此之前,儘管科學家們在實驗室條件下通過各種技術手段實現了機器魚在瞬時可控條件下的高速遊動,但在開放水域的自然條件下,機器魚的遊動速度仍然大幅落後於自然魚類。

  歷史版本的VAYU機器魚

  VAYU機器魚項目旨在開發世界領先的高速遊泳仿生機器魚,著重探索完全獨立的(電源控制全部內置,無線纜)仿生機器魚通過尾鰭擺動的仿生方式在開放水域自然條件下的長距離遊動。經歷了幾代研究者、多個版本的設計迭代,最終實現了長距離泳池內的1.87m/s的平均遊速,達到或超過了絕大部分現有固定位置工作(測水流速)或短距離遊動的峰值速度。過去5年間,有40餘名南方科技大學和香港大學的學生參與了the VAYU Project,並作出了決定性的貢獻。未來研究團隊將不斷挑戰未知,優化設計與控制,不斷提升仿生機器魚的速度,促進該項技術在相關領域的應用。

  南科大仿生機器人與控制實驗室簡介:

  南科大機械與能源工程系仿生機器人與控制實驗室於2019年創建,由王崢擔任負責人,聚焦仿生機器人設計與控制方面的基礎與前沿科學,進行實地應用的探索。實驗室承擔國自然基金面上項目1項,並與多家企業合作進行研究工作。2019年,研究團隊發表高水平論文17篇,申請專利7項。

  中國教育在線 林劍  通訊員 鄧蘇

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