Science Robotics 封面论文：水下机器人"CUREE"，破解珊瑚礁"热点"之谜

来自伍兹霍尔海洋研究所等机构的团队在Science Robotics发表论文，介绍多模态自主水下机器人CUREE（Curious Underwater Robot for Ecosystem Exploration）。该AUV结合视觉与被动声学，可自主寻找并绘制珊瑚礁生物多样性热点。研究团队在美属维尔京群岛Joel's Shoal珊瑚礁开展15个月实验，四项自主行为均锁定同一热点：大型Dendrogyra柱珊瑚周边。视觉鱼类普查显示热点鱼类数量为其他区域24.7倍；声学热点制图利用四元水听器阵列定位鱼类叫声，探测距离达25米；声学生物归巢借助鼓虾噪音作为“声学灯塔”，机器人约3分钟内导航至热点，平均误差3.89米；视觉追踪梭鱼近10分钟，验证热点生态重要性。CUREE为浅水生态探测设计，单人可部署，具备六自由度运动能力，搭载DVL、IMU、立体相机和水听器阵列，并采用“听—动—听”策略降低推进器噪声影响。视觉部分使用YOLOv5识别鱼类并结合3D重建计算珊瑚结构复杂度；声学部分通过TDOA和波束形成进行鱼叫定位与归航。研究认为，CUREE未来可扩展到多机器人协同、主动学习调查及海草床、深海冷泉等生态系统保护。