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蓝色的北平静洋上,一只棕白色的鱿鱼正滑动着两边的尾鳍,十根触须机动地在水中摆动,时而在海面上浮游,时而潜入海中。令人惊奇的是,这并不是一只真鱼,而是由上海大年夜陆大年夜学呆板鱼大年夜老师创新团队计划并制造的仿生鱼。
2021年终,仿生鱿鱼呆板鱼第一次“游”入了大年夜海,并顺利实现300米水下探测任务。除了模仿鱿鱼的生物游动机理,实现构造牢固性测试、功能性测试等,这只仿生鱿鱼还搭载了水质参数传感器、水下集鱼灯、水下摄像优等,获取了不少可贵数据。
记者懂掉掉落,从2006年该团队创建以来,老师研制的呆板鱼曾经逾30种,已将20多个国度级奖项、40多个省部级奖项收入囊中。上海大年夜陆大年夜学呆板鱼大年夜老师创新团队担任人、上海大年夜陆大年夜学大年夜陆科学学院院长陈新军介绍:“领导团队获得各级学科比赛跟创新创业大年夜赛奖项100多个,其中世界创新创业金奖、世界特等奖等国度级40多项,省部级30多项,获奖总人数达500多人次。”
不只是一只会“泅水”的鱼
“这是多功能水中探测呆板鱼狗鱼,获得第七届世界大年夜老师创新创业年会金奖。这是机器海龟,获得第四届世界呆板人创意计划大年夜赛TRCC呆板人仿生项目冠军,第四届世界大年夜陆飞行器计划与制造大年夜赛一等奖……”呆板鱼大年夜老师创新团队的核心领导教师、高等工程师孔祥洪一边介绍,一边抱出一大年夜堆仿活力器鱼。可多自由度泅水的机器海蛇、肌肉摆动泅水的机器蝠鲼、尾鳍高低摆动泅水的机器海豚……它们在水中游动的姿势跟真鱼多少乎无异:碰到妨碍能主动规避,钻进狭小空间也能机动自由游出。其余,它们还装着各种机器安装跟传感器,可能向把持核心回传相干的各种数据。
“在水文勘察跟水文情况监测时,假如能有一只仿活力器鱼‘混’入鱼群,既不会轰动鱼群,又不会对生态情况形成影响,反而能带回大年夜量的数据。人类也无须冒着生命伤害去搜聚数据,这但是一件大年夜坏事。”孔祥洪说。
但要做像“肌肉把持”的仿活力器鱼,谈何轻易!它涉及多个学科的知识点,又特别夸大年夜知识的活学活用跟动手才能。出发点高,难度大年夜,形成了很多本科生以致研究生都“不敢攀附”。而一群以“00后”为主的呆板鱼大年夜老师创新团队,却紧紧盯住了仿活力器鱼,成为他们的创新目标。
跨学科团队,“00后”是主力军
每世界战书4点半下课铃声一响,创新团队的成员们便一头扎进实验室,有的在画着图纸,有的在测试电路,有的在安装设备,有的在检测材料。呆板鱼调试好,就要放在旁边的水槽里测试。那边出成绩了,可能破即捞起来立刻检查。但要获取项目正确数据,仅仅在实验室里做研究还不足,必须要到水池里下水测试。下水测试的过程被老师们戏称为“遛”鱼。
但“遛”鱼的难度可不小。鱼不按照设定的顺序游,游的“姿势”不幻想,或是不达到幻想的后果,都得捞出来看一看,修一修,理一理。项目团队领导教师大年夜陆科学学院初文华教师告诉记者,比赛前夕,老师通宵做测试是常有的变乱。有一年的冬天,仿生鱿鱼做下水测试时碰到了降雨降温,为了便利操纵,老师们连雨衣都没穿,顺风冒雨在水池中停止测试。“实验固然艰苦重重,也会一直呈现新的成绩,但是老师们的毅力确切让人敬佩。”初文华说。
“要动手,要实验本人处理成绩,学科穿插性强”,这是创新团队最大年夜的特点。呆板鱼的研制涉及数学、力学、物理学等十个一级学科,对老师的综合性本质请求非常高。以鱿鱼为例,它是大年夜陆生物中泅水行动最复杂的品种之一,一般鱼类的行动就1-2种,而它的泅水行动至少有4种。同时,相较一般鱼类,鱿鱼身材构造更为复杂。因此,仿生鱿鱼的研发跟制造存在相称大年夜的技巧难度。
团队成员在面对成绩时,每每自立思考,先实验独破处理成绩。这种形式也彻底攻破了教师上课“举座灌”跟老师上课“主动学”的成绩。在师资方面,黉舍也打造了一支跨学科的豪华导师声威。创新团队凑集了流膂力学、工程计划、电子通信等多个学科的师资力量,领导教师紧跟构造、材料、把持体系等各个环节,在什物制造、论文撰写等方面投入了大年夜量精力。
就是如许的“课堂”,使得呆板鱼研发程度一直晋升。十多少年来源经数代开展,逐步构成了一系列高效力、低能耗、多功能及共融性好的高程度呆板鱼作品。除了拿奖拿到“手软”以外,还出现出了一批科研进修才能与现实才能兼具的优良本科及研究生人才。据悉,创新团队的历届老师每年升学率达90%以上,其中保研直升率高达80%,且少数被双一流高校录取。