机器鱼，我的不寻常之名

众所周知，机器人的结构和功能大都以模仿人类和生物为目标，作为机器人家族中的一员，机器鱼的研究以模仿自然界鱼类游动的高效性、快速性、高机动性以及低噪声为目标。经过亿万年的自然选择，鱼类的形体几何参数、组织系统结构和皮肤构造机理符合流体力学特性，能很好地适应水生环境[65]。鱼类在水中的自主游动，其速度和效率不能说达到了最优，但其整体性能却接近最优。无论是结构仿生还是功能仿生，机器鱼都只能部分复现或接近鱼类的部分特征。但即便这样，机器鱼还是获得了人们的青睐，得到了研究者的重视。

仿生机器鱼属于仿生机器人学的范畴，它涉及机电、材料、流体力学、控制、能源、生物、通信等学科[66]。对它的研究可以带动相关学科的发展，同时由鱼类运动的特点还决定了仿生机器鱼在一些特殊的领域具有不可替代的作用，同常规水下运动设备相比，仿生机器鱼具有以下特点：

1.推进效率高

鱼类的高效率与其完善的流体性能有关。鱼类通过尾鳍的摆动能消除螺旋桨产生的与推进方向垂直的涡流，而产生与推进方向一致的涡流，并且还能整理尾流，使其具有更加理想的流体力学性能，从而提高了游动的效率。初步试验表明机器鱼的推进效率比常规水下设备要高出30%以上。采用机器鱼作为水下机械可大大节省能量，提高能源利用效率，从而延长了了水下作业时间和扩大了作业范围。相对于目前的船舶来说，机器鱼拥有的高推进效率可以节约大量的能源，可以为新型船舶的设计提供新的思路。

2.机动性能好(www.xing528.com)

机器鱼具有快速启动、高速加速的性能，还可在小范围内实现不减速的转向运动。人们通过研究发现，生活在水中依靠敏捷运动才能生存的鱼类，可以不减速实现转向运动，并且其转向半径只有其身体长度的10%～30%。而现在的机动船在转向时其速度要降低50%以上，并且其转向半径很大。由于采用身体波动式推进的机器鱼体形细长，并且具有足够的柔韧性，使其在空间狭窄、环境复杂的场所有着更为良好的机动性能。因此它可以在波涛汹涌、地势险峻的海洋环境中进行水下探测和水下作业。

3.噪声低、隐蔽性能高

在军事应用方面，由于机器鱼在声呐屏幕上的表现形式与生物鱼类几乎完全相同，能够轻而易举地躲过声呐的探测和鱼雷的袭击，还能出其不意地攻击对方舰艇、基地，因此具有重大的军事应用前景。在民用上，机器鱼可以广泛用于海洋生物观察。