中北学子造出多功能机器鱼
本报记者 宋蓉 通讯员 宋开颜 张雨晴
日常生活中我们见过水里灵活的鱼儿，也见过水下各种各样的潜水机器人，那么，潜水机器鱼大家可能就比较陌生了。近日，中北大学卓创实验室的学生研究出了一款水下多功能机器鱼。
在现实生活中，有许多地方需要用到水下摄像机器人，例如水下管道检修，水产养殖情况监测，水下文物探测等。现有的水下摄像机器人存在着体型过大，不够灵活，操作复杂的问题，难以满足市场需求。来自中北大学的卢翔宇和他的团队在参加一系列有关水下机器人的竞赛中发现了目前水下机器人存在的不足，萌发出了制作研发一款水下机器鱼的想法。
针对目前水下机器人的弊端，卢翔宇团队主要做出了三个方面的创新与改良。针对水下摄像图像质量不高的问题，他们应用图像增强算法，实现了实时、高对比度的图像传输和可控的摄像、拍照功能。团队成员通过仿生学研究，采用鱼作为水下机器人的外形，不仅使水下机器人的运动更加平稳，而且使水下机器人的外形更接近自然生物，拓宽了水下机器人在水族馆等场景的应用。通过采取新一代的传输芯片，克服了传统水下机器人水下通讯困难的问题。
卢翔宇对记者说：“水下机器鱼的使用范围主要是水下3米的范围内，使用者可以通过WiFi与蓝牙等方式实现对机器鱼的操控。”
记者还从机器鱼的研究团队获悉，机器鱼性能上的提升还得益与多种新技术的应用。在机器鱼的外壳上，团队采用3D打印技术保证了鱼体的抗压性和防水性。机器鱼在水中的前进则应用了真实鱼类的尾鳍与胸鳍控制方式，同时机器鱼体内的的陀螺仪和处理数据的PID算法也确保了机器鱼在水中的平稳前进。最核心的部件--机器鱼的“大脑”研发团队选择了STM32F407单片机，芯片先进的运算性能保证了机器鱼运行过程中数据的传输。
“机器鱼未来的应用还不止这些，改进外壳的材料与机器鱼的通信方式后，机器鱼可以达到更深的水域环境，也就意味着可以用来作为工业级甚至军用级的检测设备，比如检测水产养殖密度、水下寒流、深水中桥梁裂缝、输油管道是否有漏油现象、水下文物等等。我们相信，通过使用机器鱼探索水下世界，必将丰富顾客的游玩经历与休闲生活，激发孩子对海洋知识的兴趣，提高人们对海洋保护的意识。”卢翔宇表示。
日常生活中我们见过水里灵活的鱼儿，也见过水下各种各样的潜水机器人，那么，潜水机器鱼大家可能就比较陌生了。近日，中北大学卓创实验室的学生研究出了一款水下多功能机器鱼。
在现实生活中，有许多地方需要用到水下摄像机器人，例如水下管道检修，水产养殖情况监测，水下文物探测等。现有的水下摄像机器人存在着体型过大，不够灵活，操作复杂的问题，难以满足市场需求。来自中北大学的卢翔宇和他的团队在参加一系列有关水下机器人的竞赛中发现了目前水下机器人存在的不足，萌发出了制作研发一款水下机器鱼的想法。
针对目前水下机器人的弊端，卢翔宇团队主要做出了三个方面的创新与改良。针对水下摄像图像质量不高的问题，他们应用图像增强算法，实现了实时、高对比度的图像传输和可控的摄像、拍照功能。团队成员通过仿生学研究，采用鱼作为水下机器人的外形，不仅使水下机器人的运动更加平稳，而且使水下机器人的外形更接近自然生物，拓宽了水下机器人在水族馆等场景的应用。通过采取新一代的传输芯片，克服了传统水下机器人水下通讯困难的问题。
卢翔宇对记者说：“水下机器鱼的使用范围主要是水下3米的范围内，使用者可以通过WiFi与蓝牙等方式实现对机器鱼的操控。”
记者还从机器鱼的研究团队获悉，机器鱼性能上的提升还得益与多种新技术的应用。在机器鱼的外壳上，团队采用3D打印技术保证了鱼体的抗压性和防水性。机器鱼在水中的前进则应用了真实鱼类的尾鳍与胸鳍控制方式，同时机器鱼体内的的陀螺仪和处理数据的PID算法也确保了机器鱼在水中的平稳前进。最核心的部件--机器鱼的“大脑”研发团队选择了STM32F407单片机，芯片先进的运算性能保证了机器鱼运行过程中数据的传输。
“机器鱼未来的应用还不止这些，改进外壳的材料与机器鱼的通信方式后，机器鱼可以达到更深的水域环境，也就意味着可以用来作为工业级甚至军用级的检测设备，比如检测水产养殖密度、水下寒流、深水中桥梁裂缝、输油管道是否有漏油现象、水下文物等等。我们相信，通过使用机器鱼探索水下世界，必将丰富顾客的游玩经历与休闲生活，激发孩子对海洋知识的兴趣，提高人们对海洋保护的意识。”卢翔宇表示。