研发小型深海可变形机器人

深海多模态机器人概念图。学校供图

本报讯（通讯员 冯浩 记者 梁丹）在地球最深处——马里亚纳海沟的万米深渊，压强相当于一个指甲盖上站了一头一吨重的犀牛，温度接近冰点。此前，能到达这里的深海机器人，多为重量达数吨的刚性体大型潜航器，对于身长1米以内的小型机器人而言，这里的极端环境会使它们“肌肉僵化”、举步维艰，曾一度是“禁区”。

如今，一台身长不到50厘米、体重仅1500克的“小精灵”翩然而至，在深海高静水压下安然无事。它时而摆动尾鳍如游鱼穿梭，时而展开背鳍如海燕滑翔，甚至能将尾鳍变化成腿，在海底漫步。

这一能在万米深海实现多模态运动的小型深海可变形机器人，由北京航空航天大学机械工程及自动化学院研究团队联合中科院深海所、浙江大学，历经6年共同研发而来，研究成果日前发表在国际学术顶刊《科学·机器人》上。

研究团队从蝙蝠鱼的运动模式中汲取灵感，设计出了这一能够游动、滑翔、爬行的多模态机器人：在游动模式下，机器人通过尾鳍的摆动产生推力，如鱼得水般穿梭，最高速度可达每秒5.5厘米；在滑翔模式下，展开的背鳍利用水的升力实现长距离滑行，宛如深海中的海燕，轻盈而优雅；在爬行模式下，机器人利用各向异性足部设计，能够实现每秒3厘米的沙地行走，稳健而灵活。这种多模态运动能力，使机器人能够在复杂的深海环境中灵活应对，成为深海探索的多面手。

为了验证机器人性能，研究团队在多个深海地点进行了实地测试。在几年的测试时间中，机器人搭载“深海勇士号”和“奋斗者”号载人深潜器完成了多地形、全海深14次部署测试。未来，团队将致力提升深海小型机器人的续航能力和运动效率，实现更大范围的深海探测和监测，为海洋资源开发、考古发掘、环境监测等领域提供支撑。

《中国教育报》2025年04月10日 第03版

作者：通讯员 冯浩 记者 梁丹