“快看湖里,怎么有条‘鲨鱼’?”周末,在浙江杭州西湖景区的苏堤、雷峰塔长桥沿线,不少泛舟湖上的游客发问。放眼看去,这条“鲨鱼”通体黑色,体长六七十厘米,鱼眼、鱼嘴、鱼鳍、鱼尾等一应俱全。
“这哪是什么鲨鱼,是专为西湖场景定制的仿生机器鱼。”杭州市公安局西湖风景名胜区分局生态警长刘钰萍揭开谜底,“它外形仿自柠檬鲨,有四五公斤重,力气大的人单手就能托起来。”仿生鱼外表是灰色特殊材质,有一种酷似鱼皮的质感;躯干包裹密封舱体,内置电池和控制系统,头部嵌入两个高分辨率水下摄像头。
“这条‘鱼’的来头可不小,是我们联合中国科学院自动化研究所共同研发而成。”杭州市公安局西湖风景名胜区分局环食药大队大队长龚英强介绍,研发团队耗时近一年,攻克柔性尾鳍推进、水下避障、超低噪声运行等技术难题,让仿生鱼可藏于水下,实现全天候值守,并与空地机警方阵、路面智能设备协同发力,构筑起立体化防控网。
动力是仿生鱼在水里行动的关键。刘钰萍介绍,其尾部由柔性材料制成,能模拟真实鱼类摆动,是它在水里转弯的动力源;鱼身两侧,两片“鱼鳍”则是它在湖里潜伏的关键,下潜到10米以下水域都没问题。
随着技术员在后台控制,“鲨鱼”能直游、转弯、下潜、加速,“这套动力装备能让仿生鱼在湖里实现360度自由行动,续航时长达到4个小时。”刘钰萍说,仿生鱼的摆动频率在1—5赫兹之间,推进速度可达每秒0.3米,在浅水区游动时几乎不产生明显的水流扰动。
果然!经过水鸟身边时,仿生鱼自动减速,水鸟并未被惊扰到。“不仅不会干扰生物正常活动,还能自主避开湖底石块、水草等障碍物,避免了对水域环境的二次干扰。”刘钰萍补充。
“仿生鱼的作用主要是守护生态、辅助安防。”龚英强说,“以往,西湖水域巡查、排查打捞主要依靠人力,效率偏低且易惊扰水生态。”他坦言,基于这些工作痛点,仿生鱼应运而生。
利用头部的两个高分辨率水下摄像头和相关传感器,仿生鱼在巡游过程中,能将水下情况实时回传指挥中心。“可进行水温、pH值监测,精准识别外来入侵物种等生态监测、物种排查工作。”刘钰萍介绍。
西湖景区常有游客手机等电子物品掉落湖中的情况,以往都是用打捞杆,现在仿生鱼也能帮忙。“打捞杆难以探寻深水区或淤泥区,而仿生鱼能进入浅滩、水草区等区域,覆盖水下巡防的盲区。”龚英强表示,仿生鱼为西湖景区带来了无感巡查、无声守护、精准防控的水域警务新模式,把科创体系优势转化为基层平安治理的实战效能。