機器魚如何以假亂真？黃埔科普講壇第11期開講

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10月16日，由廣州開發區科協（黃埔區科協）等單位主辦、廣州物聯網研究院承辦的黃埔科普講壇第11期暨萬象校園科學公開課第6期在廣州黃埔舉行。北京大學工學院教授謝廣明和中國科學院植物研究所研究員王強分享了他們關于自然的故事和奧秘。 

海洋蘊藏著豐富的生物資源，然而，越珍貴的海鮮越難捕撈，“海碰子”便是憑借自身良好的潛水技能來捕撈海產品的一類人群。他們配備幾十斤的潛水設備下水作業，每次潛水都是與死神的一次較量。

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活動現場。主辦方供圖，下同 

“如果我們能發明水下機器人，實現無人化的捕撈，那‘海碰子’們就不用這么辛苦了。”北京大學工學院教授謝廣明說。 

于是，謝廣明帶領團隊開始了仿生機器魚的研發。他們通過模擬魚的擺動過程，搭建機電系統來復現生物運動原理，再編寫控制軟件，加上防水的“魚皮”，讓“魚”協調地游動起來。“我們還專門去菜市場，看哪條魚長得比較美，把它買回來速凍上，用三維激光掃描成圖，再通過3D打印出一條更接近真魚外形的機器魚。” 

“但要想讓機器魚的性能更像真魚，還要學習魚的感知能力。”謝廣明發現魚類特有的水下感知器官——側線系統，通過感知局部細微的水流變化，預測出水流流速和方向，進一步能夠感知前方有沒有障礙物、食物、伙伴或天敵。于是，謝廣明團隊給機器魚裝了人造側線系統，借此初步實現了對伙伴位置的感知。

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謝廣明作分享。 

謝廣明團隊根據“午夜幽靈”魔鬼刀魚做出了另一種水下感知系統——電感知系統。受章魚靈活抓取能力的啟發，他們造出了仿章魚的軟體抓取手，可以實現對生物的無損抓取。與此同時，謝廣明帶領團隊模擬魚群行為，初步實現了機器魚的群體智能。 

“未來我們可以設計機器魚混入真魚魚群，把它們帶往魚道入口，輔助它們洄游，解決上游產卵問題。”謝廣明表示。