《Ocean-Land-Atmosphere Research》文章:近些年仿生鱼型潜水器的研究进展
随着海洋探索的持续深化,潜水器已成为在学术界备受瞩目的关键工具。在材料及各学科的进步驱动下,目前的潜水器与其初始状态相比经历了重大变革。本文从历史视角对潜水器技术的发展进行了全面回顾,特别强调了鱼型潜水器,此过程以仿生学与先进技术的融合为特征,代表潜水器发展的未来趋向,突出鱼型潜水器应当聚焦的关键技术挑战。通过借鉴近期一项 2000 米仿生原型研究,给出了开发仿生鱼型潜水器的一般程序,期望为潜水器的未来进步提供借鉴。
在人口压力巨大、资源日益枯竭的背景下,对于海洋及资源的可持续开发已变得至关重要。潜水器作为人类与深海沟通的重要桥梁,自 1772 年第一艘潜水器问世以来,不断得到研究开发,潜水器也经历了从最初笨重庞大的形态到逐渐小型化、仿生化的鱼型潜水器的演变。

其发展过程也经历了从早期的全海深载人潜水,到1953年至 2023 年载人与无人潜水器的混合使用,直至发展到如今无人操作的仿生机器鱼型潜水器;用于潜水器的浮力材料经历了从早期的液体到后来的固体材料的转变;结构材料也从普通高强度钢发展到第二阶段的超高强度钢和轻质金属,未来则会采用无耐压壳体的设计。值得注意的是,在人工智能时代,机器学习和强化学习算法正被整合到仿生机器鱼型系统中。目前,仿生鱼形潜水器“西谷一号”及其母船“珠海云”已下水海试成功.

展望未来,可以设想由多个潜水器组成的鱼群可能会取代单个潜水器,通过协同合作提高科学研究的效率和效果。我们正见证仿生机器鱼型潜水器的发展,它们是海洋装备的巅峰之作,热切期待它们成为人类探索海洋的宝贵工具。
来源:Ocean-Land-Atmosphere Research