北京大学先进制造与机器人学院教授谢广明因常在未名湖里测试仿生机器鱼，被师生亲切地称为“鱼教授”。最近，他带领团队在水下感知领域取得技术突破，助力机器鱼在复杂水下环境里实现精准定位和感知。谢广明揭秘，该技术的灵感来源于鱼类的一种间歇性游动习惯，有望推动机器鱼应用于水资源勘查、水环境监测、水下设施维修等场景。

　　水下环境昏暗浑浊，光学摄像头视野受限，使用传统声呐又容易暴露位置，导致水下机器人的感知技术开发一直存在瓶颈。“我们发现，鱼能在水下复杂环境里自如游动，靠的是一种感知器官——侧线系统。有了它，鱼能捕捉水流的细微变化，评估周围是否有同伴或障碍物。”谢广明说，此前，团队已参照侧线系统原理设计出了感知阵列，却在测试中发现了新问题，“机器鱼摆动身体时，会搅动水流产生‘自噪声’。多条机器鱼同时作业，彼此的水流扰动还会相互叠加，严重干扰有效信号，很难实现精准感知。”

　　20余年来，谢广明一直带领团队以鱼为师，致力于破解水下机器人的环境感知难题。遇到人生就是博官方平台瓶颈时，他们习惯回到鱼身上找灵感。谢广明说，团队成员发现，相比于持续摆尾的游动方式，许多鱼类有一种间歇性游动的习惯——短暂加速后再滑行。“这种看似简单的游动节奏变化，却藏着鱼儿的大智慧。滑行阶段大幅减少了自身运动引起的水流扰动，更省劲儿。”他说。

　　以此为启发，团队创造性地将鱼类的间歇性游动策略引入机器鱼系统，通过合理调控加速与滑行的时间配比，显著提升了感知阵列的信号采集质量。测试结果显示，依靠体表的感知阵列，机器鱼可以在约1.7米的范围内，实时完成高精度的位置与姿态测算。

　　相关成果近日在《国际机器人研究期刊》上发表。谢广明表示，将继续优化机器鱼避障、协同游动等技术，推动其在真实场景中应用。他对机器鱼的应用前景很有信心：“未来，机器鱼不仅会游动，更善于感知。装上摄像头和机械手，它就可以下潜到人类无法到达的深度，即使在复杂水下环境中，也可以自如抓取物体，实现数据传输。它还能在鱼群中以假乱真，引导鱼群游向适宜的水域。”（记者 何蕊）

　　北京大学先进制造与机器人学院教授谢广明因常在未名湖里测试仿生机器鱼，被师生亲切地称为“鱼教授”。