清华推出海洋仿生机器人 突破跨介质巡检难题

在海洋探测与基础设施维护领域,传统机器人长期受限于复杂环境的适应能力。水陆交界地带地形变化大,沉积物松软、障碍物密集,螺旋推进式机器人容易被地形“卡住”;管道内部空间狭窄、结构多变,刚性机器人转向和通过性不足,而部分软体机器人又存在负载能力弱、抗流性差等问题。这些短板影响了海洋资源开发与城市运维效率。 针对上述瓶颈,清华大学科研团队借鉴生物运动机制提出新方案。在仿生海龟机器人研发中,团队通过多模态感知系统融合视觉与触觉信息,实现复杂地形的实时分类与步态动态调整。四只轻量化仿生鳍肢配合控制策略,使机器人在户外测试中地形识别准确率达到99.17%,在潮间带等过渡区域作业更稳定。 另一款磁吸式柔性蠕虫机器人采用星形三向锚定足与纤维增强波纹管主干结构,提升了软体机器人的负载与通过能力。该机器人自重仅120克,却可推动自重6倍的重物,并适应0至90度的管道倾角变化。其磁吸结构让它在破损管道或动态水流环境中仍能保持稳定运动,配合搭载摄像设备,可开展高精度巡检。 业内专家认为,这两项成果表明了我国在仿生机器人方向的进展。海龟机器人的跨介质运动能力可服务近海生态监测、海底地形测绘;蠕虫机器人的适应性有望提升油气管道与城市排水系统的巡检运维效率。实验室负责人表示,团队正继续优化机器人的环境感知与自主决策能力,推动其在极地科考、灾害救援等场景落地应用。

仿生机器人正成为科技创新的重要方向;清华大学这两款产品的推出,展示了我国在机器人技术上的持续突破,也反映了科研团队以自然为师、面向实际需求开展创新的思路。随着有关技术逐步进入应用阶段,仿生机器人有望在海洋保护、能源安全、城市运维等关键领域发挥更大作用,并带动相关产业能力提升。