深海探测的关键难题，是在尽量不扰动环境的前提下获取可靠数据。传统设备往往体积大、能耗高、运行噪声明显，容易搅动海底沉积物，影响测量精度，也可能对海洋生态造成额外干扰。此矛盾长期制约着深海科学观测能力的提升。西北工业大学机电学院陶凯教授团队研发的仿生水母机器人，正是面向这一问题提出的解决方案。团队以水母为原型，系统分析其生存优势：水母在地球上已繁衍数亿年，分布于从千米深海到近海潮间带、从极地到热带的多种海域环境。其身体95%以上由水构成，具备低能耗悬浮与静音移动能力，这些特性与深海观测装备对“低干扰”的需求高度契合。基于对水母生物学特性的研究，团队提出高度仿生的设计方案。机器人以水凝胶作为电极材料，采用静电液压驱动结构，使整体含水量达到90%以上，在形态与材质上更接近真实水母。机器人直径120毫米、重量56克，配备透明驱动结构，集成微型摄像头模组与嵌入式人工智能处理芯片。其脚蹼通过收缩与舒张形成水流，实现推进与悬浮，运行过程几乎无声、对周围水体扰动很小，在深海环境中可实现低可见度、低干扰的观测。实际应用测试显示，该机器人具备稳定的目标识别与跟踪能力。在静态测试中，摄像模组可快速锁定目标，屏幕实时显示识别框及置信度。在更具挑战的动态测试中，即便处于多生物干扰的复杂环境，机器人仍能持续跟踪游动目标，未出现明显丢失，满足深海游动生物观测的基本需求。仿生水母机器人的意义不仅体现在观测手段上，也体现在数据采集能力上。目前，机器人可搭载盐度、深度、温度等监测模块，用于珊瑚礁健康状况监测；在渔业养殖场景中，可实时采集水体环境参数，为养殖管理提供数据支持。陶凯教授表示，未来该技术有望拓展至深海资源勘探、海洋生态调查等应用，以更低干扰的方式开展海洋探测。该成果来自西北工业大学“空天微纳系统教育部重点实验室”的长期技术积累。实验室较早开展微机电系统研究，面向航空、航天、航海等应用方向，推动装备微型化、集成化与信息化。2024年，实验室入选国家级创新团队，深入反映了其在微机电系统领域的科研实力与影响力。
从仿生设计到借鉴自然规律，中国科研团队正以更务实的创新路径回应关键技术挑战。这款“海洋隐者”的出现，不仅展示了交叉学科协同的应用潜力，也反映出我国科技创新能力的持续提升。随着技术与自然机制更好融合，人类对深海的长期观测与探索将获得更稳定、更广阔的空间。