“魚(yú)”翔淺底

本刊小記者

前進(jìn)、后退、浮潛、翻滾……在北京大學(xué)工學(xué)院機(jī)器人研究中心，遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，一紅一黃兩條魚(yú)正在水池中游來(lái)游去。走上前仔細(xì)一看，原來(lái)是兩條外觀很像中華錦鯉魚(yú)的“機(jī)器魚(yú)”！只見(jiàn)它們搖頭擺尾、悠然自得地在水中游動(dòng)，似乎在努力模仿真實(shí)的魚(yú)運(yùn)動(dòng)。在中國(guó)兒童中心人工智能與機(jī)器人教育資深教師謝鵬的帶領(lǐng)下，我們一行12名學(xué)員將這兩條“魚(yú)”團(tuán)團(tuán)圍住，向老師提出了連珠炮似的問(wèn)題。

為什么選擇“魚(yú)”

同學(xué)們都看過(guò)《變形金剛》《環(huán)太平洋》一類(lèi)電影吧，里面的機(jī)器人通常都是人形的。其實(shí)機(jī)器人的種類(lèi)有很多，像《戰(zhàn)狼2》里面的無(wú)人機(jī)，就屬于空中機(jī)器人，還有無(wú)人駕駛汽車(chē)，它是陸地機(jī)器人。那么到了水中，自然就是機(jī)器魚(yú)的“天下”了！現(xiàn)在在我們眼前的這兩條“魚(yú)”，它們的學(xué)名就叫做仿生水下機(jī)器人，是北京大學(xué)工學(xué)院謝廣明教授帶領(lǐng)研發(fā)人員研制的。

地球是一個(gè)被71%的海水覆蓋的星球，海洋中蘊(yùn)含著各類(lèi)豐富的物產(chǎn)和資源等待人類(lèi)研究和開(kāi)發(fā)利用。水下機(jī)器人可以替代人類(lèi)在惡劣的深海環(huán)境里進(jìn)行工作。魚(yú)類(lèi)是水世界的主宰者，最適應(yīng)水環(huán)境：它們有的可以下潛到水下幾萬(wàn)米，有的機(jī)動(dòng)靈活，還有的可以長(zhǎng)途奔襲游上萬(wàn)公里……正是魚(yú)的這些優(yōu)點(diǎn)，引起了科學(xué)家和工程師的注意.希望通過(guò)研究、模仿魚(yú)的動(dòng)作設(shè)計(jì)出像魚(yú)一樣在水中運(yùn)動(dòng)自如的機(jī)器人。

如何讓“魚(yú)”動(dòng)起來(lái)

在老師的講解下，我們了解了有兩種方式來(lái)控制機(jī)器魚(yú)的運(yùn)動(dòng)：一種是通過(guò)安裝在水池上方的攝像頭偵測(cè)機(jī)器魚(yú)的運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)計(jì)算機(jī)發(fā)出指令遙控其運(yùn)動(dòng)；另外一種是技術(shù)人員直接使用遙控器通過(guò)安裝在機(jī)器魚(yú)上的接收模塊控制它的運(yùn)動(dòng)。為使機(jī)器魚(yú)的動(dòng)作能模仿真實(shí)的魚(yú)，科研人員著實(shí)下了不少功夫，他們使用諸如高速攝像機(jī)和計(jì)算機(jī)模擬軟件記錄真實(shí)魚(yú)的動(dòng)作，并與機(jī)器魚(yú)的動(dòng)作反復(fù)比較，一點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)行改善。這個(gè)過(guò)程不僅展現(xiàn)了科技工作者的專(zhuān)業(yè)能力和素質(zhì)，也極大考驗(yàn)著整個(gè)團(tuán)隊(duì)的耐心與毅力。

關(guān)于“魚(yú)”的頭腦風(fēng)暴

在廣闊神秘的深海里，隱藏著巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，除了機(jī)器魚(yú)，未來(lái)的深海機(jī)器人如何創(chuàng)新呢？在老師的帶領(lǐng)下，我們開(kāi)動(dòng)腦筋，進(jìn)行了一場(chǎng)激烈的“頭腦風(fēng)暴”。

在分組討論中，有的同學(xué)設(shè)想了未來(lái)的一次驚心動(dòng)魄的救援活動(dòng)：一艘潛艇在深海作業(yè)中突發(fā)故障，面對(duì)惡劣的天氣和多變的海底環(huán)境，是時(shí)候派出深海機(jī)器人“出手”了！

另外一組同學(xué)則圍繞“魚(yú)”本身做起了文章，他們想象著實(shí)驗(yàn)室里的這幾條“小魚(yú)”放大成百上千倍之后的樣子，也許到那時(shí)，人們可以坐在魚(yú)肚子里進(jìn)行水下參觀游覽，隨著魚(yú)身靈活地?cái)[動(dòng)，身在其中的游客也有了一次獨(dú)一無(wú)二的深海體驗(yàn)。

令我們感到驚喜的是，與我們一起參加活動(dòng)的家長(zhǎng)不僅在討論過(guò)程中適時(shí)提出一些意見(jiàn)，在評(píng)選的時(shí)候也積極要求給這些創(chuàng)意投票點(diǎn)贊，與我們一起度過(guò)了一段歡樂(lè)的親子時(shí)光。