初冬的太湖還算暖和
，陽光照在寬闊的水麵上
，飛鳥無聲地飛出灌木叢。
　　插有“北京航空航天大學”旗(qi)子(zi)的(de)一(yi)條(tiao)漁(yu)船(chuan)上(shang)，博(bo)士(shi)生(sheng)文(wen)力(li)和(he)他(ta)的(de)同(tong)學(xue)們(men)集(ji)中(zhong)精(jing)神(shen)

，跟(gen)蹤(zong)前(qian)方(fang)一(yi)個(ge)遊(you)動(dong)的(de)家(jia)夥(huo)。它(ta)如(ru)同(tong)一(yi)條(tiao)大(da)魚(yu)隱(yin)沒(mei)於(yu)淺(qian)綠(lv)的(de)湖(hu)水(shui)
，所(suo)過(guo)之(zhi)處(chu)泛(fan)起(qi)波(bo)紋(wen)。它(ta)擺(bai)動(dong)著(zhe)尾(wei)巴(ba)，拖(tuo)著(zhe)一(yi)件(jian)白(bai)色(se)浮(fu)標(biao)向(xiang)湖(hu)心(xin)遊(you)去(qu)
，速(su)度(du)和(he)人(ren)行(xing)走(zou)差(cha)不(bu)多(duo)，輪(lun)廓(kuo)像(xiang)是(shi)一(yi)顆(ke)魚(yu)雷(lei)。
　　這是什麼東西
？來太湖做什麼？本報記者來到北航機器人研究所，打探底細。
　　它是什麼？———機器魚：一條長尾巴的魚雷
　　北航機器人所的一間實驗室裏

，四處擺著奇形怪狀的零件，屋子中央的兩枚“魚雷”最為顯眼
，仿佛軍事博物館裏的展品。它們可是遊泳好手。文力同學介紹說：“白尾巴這條剛從太湖回來。”
　　眼前的這件東西，就是曾遊弋太湖
，監測水質的“仿生機器魚”。
　　這家夥身長1.6米
，如果裝配的是螺旋槳，那和魚雷就幾乎沒有兩樣。魚頭更像彈頭漆成黃色，其表麵是薄薄一層複合材料；體(ti)殼(ke)呈(cheng)黑(hei)色(se)
，摸(mo)上(shang)去(qu)並(bing)不(bu)冰(bing)冷(leng)，它(ta)用(yong)碳(tan)纖(xian)維(wei)做(zuo)成(cheng)
，不(bu)僅(jin)輕(qing)，而(er)且(qie)強(qiang)度(du)好(hao)。身(shen)體(ti)和(he)頭(tou)尾(wei)之(zhi)間(jian)用(yong)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)圓(yuan)框(kuang)作(zuo)固(gu)定(ding)。不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)因(yin)為(wei)做(zuo)了(le)防(fang)腐(fu)蝕(shi)處(chu)理(li)

，顯(xian)得(de)有(you)些(xie)暗(an)。
　　jiqiyudehoubuyouliangpianpingxingyushuimiandeweiduo，suizheweiduozhuandong，jiqiyukeyishangfuhexiaqian。haiyouyitiaoshuzhideweiqi
，yonglaibaozhengpingwen。weilenenggousuiyixiaqian，jiqiyuxuyaoshixianpeizhong，yongshiliangdeqiankuaitianchongdaoduzizhong
，zhidaobizhongyushuixiangtong。
　　它靠什麼遊動？———安靜而靈活的仿生尾巴
　　機ji器qi魚yu唯wei一yi的de動dong力li來lai自zi尾wei巴ba。這zhe片pian尾wei巴ba
，由you後hou部bu伸shen出chu的de一yi隻zhi機ji械xie臂bi帶dai動dong。機ji械xie臂bi由you大da臂bi和he小xiao臂bi組zu成cheng，位wei置zhi有you點dian像xiang尺chi骨gu與yu橈rao骨gu。它ta們men分fen別bie接jie到dao兩liang隻zhi電dian機ji上shang，做zuo不bu同tong運yun動dong。盡jin管guan構gou造zao簡jian單dan
，合he起qi來lai就jiu可ke能neng構gou成cheng複fu雜za的de動dong作zuo。你ni可ke以yi想xiang象xiang一yi隻zhi拿na著zhe扇shan子zi的de手shou———肘關節也可以扭動

，腕關節也可以扭動。
　　機(ji)器(qi)魚(yu)模(mo)仿(fang)的(de)是(shi)魚(yu)或(huo)海(hai)豚(tun)的(de)動(dong)作(zuo)。魚(yu)和(he)海(hai)豚(tun)尾(wei)巴(ba)的(de)劃(hua)水(shui)動(dong)作(zuo)看(kan)似(si)簡(jian)單(dan)，其(qi)實(shi)需(xu)要(yao)專(zhuan)門(men)的(de)仿(fang)生(sheng)學(xue)研(yan)究(jiu)其(qi)軌(gui)跡(ji)，得(de)出(chu)相(xiang)應(ying)的(de)算(suan)法(fa)，好(hao)指(zhi)揮(hui)機(ji)械(xie)尾(wei)巴(ba)運(yun)動(dong)，做(zuo)到(dao)盡(jin)量(liang)平(ping)滑(hua)。細(xi)看(kan)這(zhe)條(tiao)尾(wei)巴(ba)，既(ji)不(bu)同(tong)於(yu)金(jin)槍(qiang)魚(yu)等(deng)海(hai)魚(yu)尾(wei)巴(ba)的(de)形(xing)狀(zhuang)

，也(ye)不(bu)同(tong)於(yu)一(yi)般(ban)淡(dan)水(shui)魚(yu)的(de)尾(wei)巴(ba)。據(ju)介(jie)紹(shao)，這(zhe)是(shi)通(tong)過(guo)多(duo)次(ci)試(shi)驗(yan)比(bi)較(jiao)優(you)化(hua)的(de)形(xing)狀(zhuang)，其(qi)劃(hua)動(dong)效(xiao)率(lv)最(zui)高(gao)。
　　實(shi)驗(yan)中(zhong)，機(ji)器(qi)魚(yu)的(de)尾(wei)巴(ba)以(yi)每(mei)秒(miao)兩(liang)三(san)下(xia)的(de)速(su)度(du)拍(pai)動(dong)，除(chu)了(le)風(feng)聲(sheng)和(he)漁(yu)船(chuan)馬(ma)達(da)聲(sheng)外(wai)，聽(ting)不(bu)到(dao)更(geng)多(duo)的(de)噪(zao)音(yin)。機(ji)器(qi)魚(yu)是(shi)一(yi)種(zhong)安(an)靜(jing)的(de)動(dong)物(wu)，它(ta)不(bu)像(xiang)螺(luo)旋(xuan)槳(jiang)推(tui)動(dong)的(de)東(dong)西(xi)那(na)樣(yang)喧(xuan)鬧(nao)
，這(zhe)是(shi)它(ta)的(de)一(yi)大(da)優(you)勢(shi)，而(er)且(qie)比(bi)起(qi)螺(luo)旋(xuan)槳(jiang)，靠(kao)尾(wei)巴(ba)前(qian)進(jin)更(geng)加(jia)靈(ling)活(huo)。尾(wei)巴(ba)可(ke)以(yi)移(yi)到(dao)身(shen)體(ti)側(ce)麵(mian)撥(bo)動(dong)，使(shi)得(de)機(ji)器(qi)魚(yu)轉(zhuan)彎(wan)半(ban)徑(jing)小(xiao)
，就(jiu)好(hao)像(xiang)步(bu)行(xing)者(zhe)轉(zhuan)彎(wan)比(bi)騎(qi)自(zi)行(xing)車(che)的(de)靈(ling)活(huo)。
　　它如何分析水質？———無線發送信息
　　幾個月前藍藻泛濫，太湖北岸曾是一片稠綠。11yuexiaxun，wuxianbianshuizhiyiranhunzhuo，bolangbajunyundelvsesichuleyilvyilv。zhecijiqiyuxiedaidejiushishiyongyujiancelanzaoweihaideshuizhijianceyi
，yongyigelvzhihuantaozaijiqiyufubu。zhegeyuantongzhuangdeyiqijishifenxishuiyang，zaibaxinxiwuxianfasonggeichuanshangderenmen。
　　跟gen蹤zong船chuan上shang設she有you兩liang台tai筆bi記ji本ben電dian腦nao
，配pei合he機ji器qi魚yu和he水shui質zhi檢jian測ce儀yi工gong作zuo。一yi台tai記ji錄lu儀yi器qi無wu線xian傳chuan回hui的de水shui質zhi信xin息xi，另ling一yi台tai是shi記ji錄lu機ji器qi魚yu巡xun遊you時shi回hui傳chuan的de數shu據ju，比bi如ru實shi時shi的deGPS航點，姿態
，深度，電池的容量以及體內溫度是否超標等。還有一個人拿GPS定位儀，手工記錄
，以防電腦出現BUG。
　　機器魚不怕辛苦
，最長時一次可以工作20小時
，遊60公裏。它膽子大，可以去人們不敢遊的危險地帶。它認得路，人們把GPS路線圖輸入它的大腦，然後它就會一邊接受天上發來的GPS信息，一邊結合地圖
，判斷應該向哪裏行進。 [page_break]

　　它的方向和能量從哪裏來？———GPS導航與鋰化合物電源
　　卸開機器魚的頭殼
，裏麵滿滿地是組件和電線。這裏是它的大腦。
　　盡管東西多，卻也不繁亂。中間一個方塊是它控製的關鍵：GPS信號接收器。它通過總線，把信號傳給電機控製係統。後者負責操縱尾巴。
　　機ji器qi魚yu肚du子zi裏li放fang著zhe十shi幾ji個ge黑hei色se的de電dian池chi
，這zhe種zhong鋰li化hua合he物wu電dian池chi比bi鋰li離li子zi電dian池chi能neng量liang更geng強qiang。雖sui然ran電dian壓ya不bu是shi很hen高gao，但dan十shi幾ji個ge電dian池chi串chuan連lian起qi來lai
，功gong率lv大da概gai兩liang三san百bai瓦wa，足zu夠gou機ji器qi魚yu堅jian持chi20小時。機器魚裏還留出很多空間，可以放科學儀器，也可以放鉛塊配重。
　　文力說：“機器魚有時需要潛水
，水下是收不到信號的。”所以
，機器魚配備了船形的浮標天線，用一根細細的導線連通。GPS信息由之傳給機器魚。關鍵時候，人們也可以通過天線向它下命令，比如讓它停機。
　　因此
，它潛遊時，你也知道它在哪裏———一艘白色的小船漂著呢。
　　它都幹了些啥？———曾探測沉船
，也曾偷偷溜走
　　1999年
，國內第一條機器魚誕生在北航機器人研究所ITM實驗室。在當時的所長王田苗教授指導下，大三學生梁建宏帶著課外項目《魚類仿生運動原理及其柔體潛艇模型》
，參加全國大學生“挑戰杯”競賽，獲得了一等獎。幾年來，梁建宏和他的課題組孜孜以求，探索魚類遊動的奧秘，完成了很多沒有先例的科學試驗。
　　如(ru)今(jin)
，梁(liang)建(jian)宏(hong)已(yi)經(jing)拿(na)到(dao)了(le)博(bo)士(shi)學(xue)位(wei)，成(cheng)為(wei)北(bei)航(hang)的(de)青(qing)年(nian)教(jiao)師(shi)。而(er)機(ji)器(qi)魚(yu)也(ye)已(yi)升(sheng)級(ji)到(dao)第(di)五(wu)代(dai)。在(zai)機(ji)器(qi)人(ren)實(shi)驗(yan)室(shi)的(de)牆(qiang)上(shang)
，貼(tie)出(chu)了(le)各(ge)種(zhong)版(ban)本(ben)的(de)機(ji)器(qi)魚(yu)照(zhao)片(pian)。最(zui)早(zao)的(de)版(ban)本(ben)身(shen)長(chang)大(da)概(gai)0.8米，形狀如同鰻魚，運動方式也不同於目前這條。用尾巴推進
，是從2003年第三代機器魚開始的。
　　2004年8月yue，機ji器qi魚yu在zai福fu建jian東dong山shan島dao附fu近jin探tan測ce沉chen船chuan

，隨sui身shen攜xie帶dai攝she像xiang頭tou，以yi觀guan看kan海hai底di實shi況kuang。那na時shi的de它ta仍reng然ran像xiang一yi條tiao魚yu。後hou來lai它ta增zeng長chang變bian細xi成cheng魚yu雷lei狀zhuang，以yi增zeng加jia有you效xiao體ti積ji和he減jian小xiao阻zu力li。經jing過guo多duo項xiang改gai進jin，它ta的de航hang程cheng提ti高gao了le5倍多。
　　隻有機器魚在大海裏暢遊時，人們才能感受它的魅力。梁建宏博士回憶道：在北戴河試驗時，一條機器魚遊丟了。大家苦苦找了3天也沒有蹤影。兩個月後，有漁民報告：打撈上來一條機器魚，課題組去取機器魚，才發現它偷溜後，神不知鬼不覺的跑了很遠，所以當然找不到啦。
　　這zhe次ci太tai湖hu試shi驗yan，航hang行xing時shi間jian更geng長chang

，可ke靠kao性xing要yao求qiu更geng高gao。雖sui然ran機ji器qi魚yu一yi路lu被bei跟gen蹤zong
，但dan它ta從cong頭tou到dao尾wei都dou不bu由you人ren們men幹gan涉she
，隻zhi能neng自zi己ji認ren路lu自zi己ji遊you。當dang然ran，這zhe次ci它ta沒mei溜liu走zou。
　　“準備工作比較充分，使機器魚在幾天的工作中沒有出現問題

，”回憶起太湖之行，文力頗為輕鬆：“心情不錯。在北京的辛苦是值得的。”
　　■相關資料
　　2007年11月下旬的太湖，一條長約1.6米的魚形機器人在科研人員的控製下，將大量的水質數據傳回控製台，為這個時間段太湖的水質診斷提供第一手數據。
　　本次水質探測任務由北京航空航天大學機器人研究所研製的新一代仿生機器魚搭載美國哈希（HACH）公司的Hydrolab多參數水質監測儀進行。哈希公司的水質參數檢測儀除了能檢測常規參數外，還可以檢測葉綠素、藍綠藻等10餘種參數指標
，適用於檢測大範圍內的藍藻危害。較之早先平台，仿生機器魚的航程提高了5—6倍，在經濟航速每小時3.6公裏的情況下，航程達到60公裏，相當於一口氣穿過大半個太湖。（據中國機電企業網）
　　 ■相關鏈接
  形形色色的機器魚  

  打入鮭魚群內的特工機器魚

   鮭魚是一種重要的經濟魚類，為了打入鮭魚群內，觀察其生活和水下環境變化，2006年
，英國格拉斯哥大學的研究人員製作了能模仿鮭魚遊動的“特工機器魚”。

　　機器魚體表烏黑，其推進係統能指揮“胸鰭”和“尾部”xiangzhenguiyunayangyundong，shijiqiyuyoudongqilai。yanjiurenyuanrenwei，rucishejidejiqiyu
，wulunshixingxianghaishijixiezhuangzhidegongzuoshengxiangdoubuhuijingxiadaozhendeguiyu。yucitongshi，jiqiyutineidesheyingjituxiangchuanshuzhuangzhi，nengbafanyingguiyushenghuodehuamianchuangeianshangdecaokongrenyuan。
　　漫遊水族箱中的漂亮機器魚
　　2005年
，英國埃塞克斯大學研製了3條tiao完wan全quan自zi控kong的de機ji器qi魚yu。它ta們men體ti內nei有you自zi動dong傳chuan感gan器qi，能neng夠gou聰cong明ming地di探tan測ce周zhou圍wei環huan境jing，自zi主zhu控kong製zhi遊you動dong方fang向xiang，避bi開kai水shui中zhong的de障zhang礙ai物wu，並bing對dui周zhou圍wei環huan境jing及ji時shi做zuo出chu反fan應ying。它ta現xian在zai倫lun敦dun水shui族zu館guan裏li從cong容rong遊you動dong，供gong人ren觀guan賞shang。它ta身shen長chang50厘米，泳姿優雅。據說
，其速度可比金槍魚
，加速度如同狗魚，動作反應類似鰻鱺。
　　能吸引魚群的機器魚
　　2006nian
，beijingdaxueyanzhichuyizhonggaofangzhenjiqiyu。tayuputongliyuyibandaxiao。shiyanfaxian，tanengxiyinxiaoguimodeyuqungenzaitashenhou。zhetiaojiqiyuyoudiannaotongguowuxiantongxunfangshizhiling，chutoudingyouganyingshebeiwai，yuzhenyubingwuerzhi。yutiyousanjieshenzi
，fenbieyibutongdefangshiyundong，gouchenglehuolinghuoxiandezitai。chilajidejiqiyu
　　最近，哈爾濱理工大學的學生設計完成了“離線式全自動智能水上垃圾清理機器魚”，yongguangminchuanganqisousuolaji，yongyuzuichijinlaji
，tongguoyufujigouchuansong，zuihoujianglajiqingruhuishoucangnei，dadaoqingchushuimianpiaofulajidemude。zhuanjiarenwei

，peiheqitaqijian，haikeyongyukantanhejiushengdeng。(科技日報記者 高博)