加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),努力搶占科技制高點,為把我國建設成為世界科技強國作出新的更大的貢獻。

——習近平總書記在致中國科學院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,率先實現(xiàn)科學技術(shù)跨越發(fā)展,率先建成國家創(chuàng)新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設國際一流科研機構(gòu)。

——中國科學院辦院方針

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【光明日報】中科院機器魚課題組:用智能算法理解魚之樂

2015-11-11 光明日報 詹媛
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  “尾鰭的一擺一動,總會勾起我們?nèi)ハ耄喝绾芜M一步改進控制算法,在仿生魚身上更完美地實現(xiàn)魚類的波動推進方式?!痹谥袊茖W院自動化所仿生魚課題組所在的辦公室內(nèi),看著機器海豚不時躍出水面的表演,該課題組的王碩研究員悠悠地拋出這句話,隨后解釋說,“波動推進是一種不同于螺旋槳的推動方式,這種深藏在自然界的力量值得我們投注心力,潛心研究,將為水下航行提供一種新的前行力量?!?/p>

  據(jù)他介紹,仿生機器魚作為魚類推進機理和機器人技術(shù)的結(jié)合點,為研制新型的水下航行器提供了一種新思路,具有重要的研究價值和應用前景,可用于狹窄或危險水下環(huán)境中的監(jiān)測、軍事偵察、水下救撈、水下考古、海洋生物觀察、水下設備檢修等工作。中科院自動化所仿生機器魚的研究工作由復雜系統(tǒng)控制與管理國家重點實驗室的譚民研究員組織和指導,開展于2001年,經(jīng)過十多年的堅持和攻堅,目前利用多模式控制技術(shù),已將多種性能集成于高性能機器魚平臺。

  課題組的研究人員,都落下了見魚忘我的“病根”。課題組成員周超博士畢業(yè)后留下來繼續(xù)進行研究工作,觀察魚類如同基因注入了他的身體。“因為研究魚,對魚有了一種別樣的感情。每次看到魚的時候,總是會靜靜地觀賞,看它的行進路徑,看它的擺動,會想到自己所研發(fā)出來的魚的機動性、靈活性?!敝艹f。

  課題組的喻俊志老師研究海豚已近10年,提到海豚他便滔滔不絕:“在所有能夠躍水的水生動物中,海豚采用背腹式推進,即在豎直面內(nèi)上下拍動尾鰭,能夠得到更佳的俯仰機動能力,更適于在水面附近做上下翻飛的動作,具有比其他魚類更小的躍水門限速度。”

  經(jīng)過多年的努力,課題組基于攻角的機器海豚快速游動控制算法,實現(xiàn)了1.5倍體長的最高直線游速,并在國際上首次實現(xiàn)了機器海豚的躍水,即機器人身體完全躍出水面,并完整復現(xiàn)“出水——空中滑行——再入水”這一生物躍水過程。

  喻俊志稱自己已對海豚有了一種特殊的感情:“周末一有時間,就帶著孩子去海洋館看海豚表演,觀賞海豚躍出水面的美麗瞬間。”

  盡管整個課題組的仿生機器魚研究將智能算法與仿生學等其他學科知識進行融合,開辟了一個嶄新的研究方向,提出更多創(chuàng)新性的理論成果,而且他們所研制出的多仿生機器魚群體協(xié)作與控制仿生機器魚,也在國際仿生機器魚領(lǐng)域占有一席之地,但作為愛魚之人,課題組的每個人都強調(diào)這只是最基礎(chǔ)的工作?!耙雽崿F(xiàn)像魚類一樣自由自在地游動,還有很多的困難要面對?!庇骺≈菊f,從理論到應用還要面對更為復雜的環(huán)境考驗,每一次成功都是建立在無數(shù)次嘗試和失敗的基礎(chǔ)上,而每一次克服了困難,就又會面對新的問題,但他“總是舍不得停下來,不知不覺便堅持了近10年”。

 ?。ㄔd于《光明日報》 2015年11月11日 04版)

打印 責任編輯:麻曉東

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