哈爾濱工程大學船舶與海洋工程學院傳來重要科研進展,王剛教授團隊成功研制出一款名為“海龜”的敏捷型水下機器人。這款機器人憑借其獨特設計與創新技術,在近海底環境觀測領域實現了厘米級精度的重大突破,徹底改變了人們對傳統水下機器人“行動遲緩”“姿態僵硬”的固有認知。
“海龜”機器人的卓越性能源于其精密的推進器布局。在航行過程中,推進器產生的擾動極小,幾乎不會在水面激起漣漪,從而將沉積物干擾降至原有水平的10%。這一特性使其在執行近海底觀測任務時,能夠最大限度減少對海洋環境的干擾,為科學家獲取更精準的數據提供了有力保障。
為實現機器人在復雜海底地形中的安全航行,研究團隊提出了“三點慣性測量感知方法”。該方法通過優化傳感器配置與數據處理算法,使機器人對環境變化的感知能力大幅提升。具體而言,數據噪聲減少了約76.2%,響應時間縮短至原來的近一半,傾角控制的穩定性更是提升至原有水平的7.16倍。這些改進確保了機器人在貼底航行時能夠實時感知周圍環境,有效避免觸底風險。
在運動控制方面,團隊通過引入姿態約束算法,顯著提升了機器人的敏捷性。這一創新使“海龜”機器人能夠完成360度靈活轉向,成功突破了水下航行器在海底復雜地形中全域機動的技術瓶頸。其卓越的運動能力不僅適用于珊瑚礁生態系統的長期觀測,還能在水下資源捕撈、災害搜救等場景中發揮關鍵作用。
據哈爾濱工程大學官網介紹,王剛教授是船舶與海洋工程學科知名學者,擔任博士生導師,同時是國家級高層次青年人才、黑龍江省青年科技獎獲得者及IEEE高級會員。其研究方向聚焦水下機器人與環境適配技術,在兩棲環境顆粒介質接觸力學、水下復合推進理論方法以及水下柔性驅動器件等領域取得多項創新性成果,為“海龜”機器人的研發奠定了堅實的理論基礎。