问题——河湖海域治理与管理离不开“看得见、测得准、到得了”的水下数据支撑。
近年来,各地持续推进河湖长制、黑臭水体治理和水生态修复,但在实际工作中,水下环境复杂、监测点位有限、人工下水风险高等问题长期存在。
尤其在浑浊水体、暗流区、网箱密集区,传统设备易受噪声、缠绕与视距不足影响,水下巡检与数据采集仍是治理链条中的薄弱环节。
原因——技术路线与应用需求的双向推动,促成仿生水下装备走向实用化。
科研人员介绍,相较依赖螺旋桨推进的水下机器人,仿生机器海豚采用摆尾推进方式,具有噪声低、扰动小、对水生生物影响相对更小的特点,也降低了在水草、杂物密集水域发生钩挂的概率。
与此同时,智能算法的引入提升了装备对复杂水文条件的适应性:面对水流扰动导致的画面抖动、浑浊水质造成的颜色偏移等常见难题,算法可在一定程度上提升成像与识别稳定性,为“看清水下”提供更可靠的技术支撑。
水务治理、养殖管理和应急搜寻等场景对低扰动、可移动、可复用的水下平台需求上升,也为装备落地提供了现实牵引。
影响——从科研样机到任务装备,应用价值在多场景中逐步显现。
该仿生机器海豚长近两米,曾在永定河等水域开展多次测试:按规划航线游动、完成避障,并获取水下地貌数据,回传画面清晰、目标识别能力较强。
除城市河道外,其在海洋牧场场景也已展开应用探索,可识别扇贝、鲍鱼、海参等养殖对象,并通过训练具备一定水下自主导航能力,能在网箱间穿行执行巡检。
科研人员还介绍,该装备曾在雁栖湖搭载水质传感器,抵达固定点位传感器难以覆盖的水体区域,实现更具空间维度的数据采集。
业内人士认为,此类装备若形成稳定可靠的作业体系,有望在水质监测、生态评估、设施巡检、库区与河段应急搜寻等方面提供补充手段,提升管理的精细化、实时化水平。
对策——推动“能用”迈向“好用、常用”,关键在于标准化、协同化与安全化。
首先,应用端需要明确任务边界与评价指标,将仿生水下装备纳入河湖巡查、水质监测与应急处置的工具箱,形成可复制的作业流程与数据规范,避免“试用热、常态冷”。
其次,应加强与现有监测体系协同,打通岸基站点、无人船、遥感与水下平台的数据链路,实现多源数据融合,提高研判效率。
再次,针对复杂水域的通信、续航、定位与回收等现实问题,需要在工程化上持续迭代,完善防缠绕、防碰撞与故障应急处置机制,确保设备与水域安全。
与此同时,围绕水下数据的质量控制、隐私与安全管理,也应建立配套制度,保障采集、传输、存储和使用各环节可追溯、可监管。
前景——“仿生+智能”或将成为水下作业装备的重要方向之一。
科研人员透露,近期多地水务部门已主动对接,希望将仿生机器鱼用于城市河湖水系的水下情况监测、落水物品搜寻等任务。
随着技术成熟与成本下降,仿生机器海豚及同系列的“金枪鱼”“蝠鲼”等装备有望在更多水域开展示范应用。
面向未来,若能形成规模化生产、模块化载荷与行业化解决方案,这类平台不仅可服务水环境治理,还可在养殖业精细化管理、水下基础设施巡检等方面拓展空间,为提升水生态治理能力现代化提供新支点。
当然,推广应用仍需坚持问题导向,持续在真实水域、真实任务中检验可靠性与经济性,避免概念化炒作,确保技术进步真正转化为治理效能。
仿生机器海豚从实验室游向广阔的水域,标志着我国在智能水下作业领域迈出了坚实步伐。
这条"鱼"的成功,不仅是技术突破的体现,更是科技服务社会、造福人类的生动诠释。
随着应用范围的扩大和功能的完善,仿生机器人有望在水生态保护、水资源管理、水产养殖等多个领域发挥越来越重要的作用,为建设美丽中国、实现绿色发展贡献科技力量。