▲斯特林发电机点亮中国星。
■本报记者 温才妃 通讯员 徐珊
侧空翻、鲤鱼打挺、跳查尔斯顿舞、秀功夫……从春晚舞台甩出一条条花帕子开始，善于玩“花活”的宇树机器人备受关注。
与此同时，在中国南海海底2000米，有一位它的“鱼兄弟”也漂亮地完成了自己的海试使命：它没有人形，身形复刻的是魔鬼鱼；它没有手脚，只有灵动的鱼鳍。但它和宇树机器人同样灵活，同样能完成复杂的动作任务——在深海无氧环境（1100米）下首次实现小型斯特林发电机发电，在幽深的海底点亮了一颗中国星。
日前，这条“大鱼”刚刚返回西湖大学，暂时“停泊”在工学院的庭院中。它，就是“西谷Ⅱ号” 潜水器。
魔鬼鱼形的“西谷Ⅱ号”
2023年春天，“西谷I号”凯旋归来，西湖大学未来产业研究中心、工学院特聘研究员范迪夏团队还没来得及兴奋多久，便摆在了他们眼前一道亟待作答的选择题：下一代的潜水器，是往更深的海底走，还是赋予它更强的能力？
别看潜水器的名字陌生，它与宇树机器人同属于具身机器人概念——具备物理形态，能够与环境进行交互。不同的是，潜水器可以在水下自主或经由遥控操作，完成科学研究、资源勘探、环境监测、搜救与救援等多项任务。
经过反复讨论，范迪夏团队作出了清晰的技术选择：放弃传统的“往深处走”的路线，转向大幅提升潜水器的运动能力，简言之，从“可达”到“可动”。
从外形看，最终成型的“西谷Ⅱ号”与“西谷I号”非常相近。承袭第一代的道法自然，“西谷Ⅱ号”依然是一台全仿生设计的鱼形潜水器，效仿对象为有着“魔鬼鱼”之名的蝠鲼：身体扁平、行动敏捷、重心低不易倾覆。
为什么要做鱼形，而不是人形？
范迪夏介绍说，由于人形机器人在水下会因为重心和浮力的问题，导致不稳定，滑动低效且不灵活。而鱼形机器人能更好地适应水下环境、保证平衡性，同时提高能效和灵活性。更重要的是，鱼形设计有助于保护海底自然生态——与传统的螺旋桨驱动潜水器相比，鱼形潜水器在外形、噪声和对水的扰动等方面都更加温和，能够最大限度降低对深海的干扰，如同海底的一条游动鱼。
既然以大自然为师，就注定“西谷Ⅱ号”不是笨重的潜水器。事实上，“西谷Ⅱ号”长3米、宽3米、高1.5米，在现实空间里，它比一般的魔鬼鱼要短一些、高一些，但比一般的小汽车短一点、宽一点。
实现更灵活的“可动”
为了实现更灵活的“可动”，“西谷II号”相比前一代进行了技术升级，可以实现更复杂的波浪形运动。这是“可动”能力的一部分。
西湖大学深海技术讲席教授崔维成表示，最明显的调整要数两侧“鱼鳍”。上一代“西谷I号”装备的是一对像翅膀一样展开、刚柔并济的模块化胸鳍。而现在，这一设计已完全升级为更加灵活的波动鳍，形态如波浪，摆动起来接近自然界鱼类鳍形。
崔维成解释道：“这一变革不仅让‘西谷Ⅱ号’的外观更加呈流线型，更符合水下航行的流体力学要求，同时也能够更自然地模仿生物鳍的摆动，从而在水中实现更高效的推进力和更灵活的转向能力。”
“可动”能力的另一部分，来自“西谷Ⅱ号”的创新附件。
回顾“西谷I号”的设计，当时在潜水器中央预留了一个即插即用的“鱼肚子”拓展坞空间，这一设计在“西谷Ⅱ号”得到进一步完善和拓展。现在，这个拓展坞已经可以装备包括深海机械臂、射流机器人、仿生章鱼吸盘、深海斯特林发电机等一系列先进设备。这些“零部件”将赋予这件鱼形机器人更强的作业能力。
崔维成表示，最引人注目的新增功能之一就是“子母鱼布放系统”。这一创新设计允许“西谷Ⅱ号”携带并布放小型机器鱼，以完成更为灵活的任务和数据采集。这些小型机器鱼能够在极为复杂的海底环境中执行任务，并与主潜水器协同工作，扩大了“西谷Ⅱ号”的作业范围。
“西谷Ⅱ号”尾部新增了一个“鱼尾巴”功能——尾部“自拍杆”。这是一种集成了拍摄功能的智能部件，可以根据需要自动伸缩并调整角度，在水下具有更广阔的视野，能传回更加清晰的图像，为深海勘探和科学研究提供宝贵的数据支持。
南海2000米深处
2025年2月25日，“西谷Ⅱ号”登上厦门大学的“嘉庚”号，从厦门港出发，目标是南海2000米深处。
“西谷Ⅱ号”总设计师李伟琨记得，3月4日那惊心动魄的一夜。船的一边月明星稀，另一边却风浪汹涌。正是由于海上天气复杂、适宜布放“西谷Ⅱ号”的天气窗口短暂，必须抓住这宝贵的时机完成任务。当“西谷Ⅱ号”成功在2000米深处完成所有近底复杂运动与作业的那一刻，参与设计和研制的团队成员都激动得热泪盈眶。
经过海试，“西谷Ⅱ号”成功验证了其在运动能力上的大幅提升，并且在配套附件的概念性和能力验证方面也取得了初步成果。
这条“大鱼”能为人类做些什么？范迪夏指出，它在复杂环境中的出色作业能力包括在小半径内灵活转弯、在3秒内完成快速转向，以及精确的运动控制，使其能够在极具挑战的水下环境中稳定执行任务。
这些不是炫目的“杂耍”技巧，而是将“稳、准、静、巧”四大特点融入海底作业：通过自适应定高、定深、定向系统，“西谷Ⅱ号”能够始终保持稳定的航行姿态，确保任务顺利执行；其全自主轨迹规划能力使潜水器能够精确按照预设的航行轨迹进行深海探测，避免任何偏差；同时，“西谷Ⅱ号”的鱼形设计和低噪声运行，最大程度减少了对海底生态的干扰，确保水下环境安静与和谐；此外，凭借其在短时间内完成快速转向的能力，“西谷Ⅱ号”能够迅速应对突发情况，灵活避开障碍物，完成复杂的操作任务。
崔维成表示，凭借这些能力，未来“西谷Ⅱ号”在自然勘探、珊瑚礁观测、生态修复、海底采矿、设备维修等一系列涉及生态保护、资源采集与海底工程的复杂任务中大显身手。尤其是在深海环境的应用领域，“西谷Ⅱ号”将成为理想的多功能平台，为人类深入探索和利用海底资源提供精准、高效的解决方案。
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