這就是未來海洋探測的利器——仿生海豚

這幾年打出的“大眾創業,萬眾創新”的口號,鼓勵年輕人創業來帶動市場經濟的發展,通過不斷創新保持經濟的高增長率。但大部分創業者都是趨利的,即使創業的人很多,初創企業很多,風投很多,但必然有很多近期利潤較少或研發成本較高的行業是冷淡的。而那些‘大蛋糕’由於瓜分的人太多又趨於飽和,造成初創企業融資難的困境。

這就是未來海洋探測的利器——仿生海豚

據某無人機行業的知情人士透露,此行業在三年前呈現井噴式增長,有大量新公司湧入,直至兩年前出現投資寒冬,目前僅剩下大疆一家市場份額較高。今天要講的,因為研發難度大成本高而被冷落,但未來很有前景和應用空間的一項技術。它就是仿生海豚

這就是未來海洋探測的利器——仿生海豚

和很多仿生無人機器一樣,主要優勢在於生物經過數億年進化而達到的最佳行動方式。譬如鳥的飛行為什麼不是螺旋槳或噴氣式,因為兩個翅膀上下煽動可以最大限度的節約能量,在空中滑行可以減少阻力,且這一切都有利於保持平衡。仿生海豚也是一樣,模仿了海洋中最聰明的哺乳動物,上下襬動身體的遊動方式較魚左右擺動的方式對海洋環境有更佳的適應能力,更好掌控平衡和做出一些翻滾動作,較螺旋槳更佳節省能量也更穩定。

這就是未來海洋探測的利器——仿生海豚

仿生海豚一般為了方便身體的擺動,都會做成多節的結構。在做仿生海豚前進或翻轉的控制系統時,要先對海豚遊動過程進行研究分析。在每一節有控制電機部位建立座標系。通過控制每一節的擺動幅度來最大限度的模仿海豚的遊動過程。當然,節數越多,海豚可以活動的關節部位越多,則整個動作越平順,越不顯僵硬。然而過多的節數會使得控制系統設計難度大幅增加,所需控制芯片性能也大幅上升,對控制精度和平順性的提升也越發不明顯。一般會選擇三節左右,可以設計出一隻各方面較為均衡的仿生海豚。

這就是未來海洋探測的利器——仿生海豚

除了要考慮海豚的活動形式,其圓潤的形態和順滑的皮膚也是要考慮的仿生優勢之一。海豚尖嘴、圓頭圓腦的造型有利於減少在水中受到的阻力。海豚的皮膚很是光滑,選擇質感相近的材料也很重要,這也是減小海水阻力的重要因素。此外,傳感器‘眼’的位置也是值得考究的,由於視野和分辨率限制,最佳擺放位置未必是海豚的眼部。雖然視覺傳感器限制很多,但更廣的信號接收範圍可以使得仿生技術較原生生命體有絕對的優勢。此可謂青出於藍而勝於藍。

這就是未來海洋探測的利器——仿生海豚

仿生海豚的應用範圍也很廣闊。仿生海豚往往指無人的機器動物。仿生海豚由於其低阻力的遊動,可以最大限度減少能量損耗。在水質檢測中,不僅可以提高檢測速度,還可以對水質進行分層檢測。若對仿生海豚的身體結構進行加強,還可以作為深海甚至海底探測的手段。如果要問能不能用作軍事用途呢,我覺得可以,但肯定不是導彈,因為雖然海豚游泳比較快,但和導彈比還是相差甚遠。仿生海豚不妨可以用來做一些間諜活動,可以通過其逼真的活動方式而避開對方的懷疑。仿生海豚許許多多的優勢,註定其將成為海洋探測之王


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