航天三院：智能“黑科技”，仿生“鲸”新光
发布时间：2024-03-27 10:57:09 文章来源：中国航天科工新闻中心（业务二部转载）
外表简洁又逼真，姿态灵活而稳定，在海洋馆里与美人鱼共舞的仿生鲸鲨，吸引了游客的目光，也赢得了阵阵惊叹与欢呼……2月27日，CCTV-7国防军事频道《军工巡礼》第三季之《创新领跑》正式播出，作为航天技术的“黑科技”，由中国航天科工三院航天新光研发的智能仿生鲸鲨等系列产品精彩亮相，这是智能仿生鱼在中央权威媒体的又一次集中展示。
仿生金龙鱼、虎鲸、江豚、海豚、鲸鲨、鳐鱼，蒙皮版柔美夺目，机甲版科技十足，航天新光智能仿生研发团队，通过视觉技术应用和智能算法控制多关节仿生推进，使仿生鱼游动姿态呈现的惟妙惟肖，令人“真假难辨”。
“最初，接触智能仿生系列，是基于公司无人化装备的技术积累，更是基于转型升级需要”，想要为二次创业的航天新光蹚出一条新路子，让企业能够“换挡提速”。
从概念到实现，从“零基础”到“领跑”，智能仿生团队一开始的目标，就是要做“最好的仿生控制”，博士团队、青年骨干，无论是战略布局还是政策支持，公司上下都憋着一股劲，必须在智能仿生领域获得新的突破。
从有到优，产业集群化发展
功夫不负有心人，仿生虎鲸的研制成功，让所有的研发人员都倍感振奋。但市场应用的前景在哪里，怎么能够快速商业化产业化运行，又是摆在团队面前的难题。沈阳、青岛、上海、大连，团队成员带着憨态可掬的“虎鲸”踏上了对外展演之旅，同时对技术进行不断优化。
思维的火花总在不经意中碰撞，机遇向来垂青有准备的人。在青岛机器人公园，来自航天新光的仿生虎鲸与上海海昌公园进行一次深情的对视：智慧海洋、生物保护、科普教育，江豚、鲸鲨、鳐鱼等珍稀且濒临灭绝的水中生物是否能够通过科技展现……
文旅观赏有了实践的平台。说干就干，团队围绕海昌海洋公园需求，基于现有技术，在结构设计、电池续航、关节控制等方面不断探索，每个人都痴迷其中。王宝新作为团队“带头人”，在电源研究上几乎进入了忘我的状态。负责总体技术的苏博士，频频来往于上海与沈阳之间，在新冠疫情最严峻的时刻，逆行而上，只为能够让产品尽快与游客见面。
4.7米的仿生鲸鲨，不仅在外形上与真的鲸鲨相似，还具有高度的灵活性。要“做最像真实生物动作的仿生控制”，困难可想而知。驱动机构如何设计，鱼鳍方向怎么控制，续航里程如何保证，仿真程度如何提升，通讯信号稳定性等等，研发团队的青年设计员一遍遍演示计算、三维构造验证，关键技术组建掌握，一次又一次在恶劣的环境下进行采集数据、捕捉问题、排除故障，寻找总成最佳平衡点。他们就像“上劲的发条”一样，寻找着每一种可能。最终，与真实鲸鲨、鳐鱼同比例的仿生产品，得以姿态优美的在鲸鲨馆中与奇珍鱼类并肩遨游，与美人鱼互动演出。
这是世界首条，也是目前研制的最大仿生机器鱼。仿生鲸鲨的成功，让团队看到了成果，也坚定了走下去的信心。仿生鳐鱼等系列产品相继成型，不断刷新着游客的观念。
从优到精，厚植新质生产力
然而，他们并不满足于此。由于水下仿生产品工作环境的特殊性，深度控制、深水压力、绝缘密封、模糊环境识别等诸多应该考虑的因素，无疑比陆地机器人有更大的设计难度。为了给水下仿生产品装上“智慧的眼睛”，团队成员从“零”开始探索，由成立由方博士牵头的攻关团队，研究相关案例、走访水下摄影专业团队、参加各类展会，在开拓视野中找寻灵感。
诸如图像曝光差、水下鱼群干扰、相机密封等问题层出不穷、状况百出。但团队并没有气馁，而是科学合理制定水下视觉技术路线，克服各类困难，如开发动态目标滤除算法实现将鱼群干扰降到最小，提高了视觉定位算法的准确性，成功实现水下视觉与仿生产品的结合，为水下仿生产品装上了“眼睛”，提高了产品的智能化水平。
在智能仿生技术的支撑下，“他们”必定能够智达五湖、鱼翔四海，不断游向更远的地方……（文/高超 尚勤涛）
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