海洋环保与城市基础设施维护正面临相似的技术瓶颈：在水陆交界区域，松软沉积物与不规则石块形成的复杂地形，显著限制了传统机器人的运动效率与机动性；而能源运输管网与城市供水系统隐蔽且结构复杂，使管道检测与维护长期难以高效开展；现实需求推动仿生机器人技术加快迭代。清华大学副教授曲钧天团队从自然界获取灵感，将海龟的运动特性与现代传感技术结合，研制出智能仿生两栖机器人。该机器人的关键突破在于视觉与触觉融合的多模态感知系统，可对复杂环境进行实时分类并自适应调整。通过仿生鳍肢的轻量化设计，机器人在户外复杂环境中保持稳定运行，对不同地形的分类准确率达到99.17%，并能根据地形变化动态调整步态，从而大幅提升在不规则环境中的作业效率。另一款磁吸式柔性蠕虫机器人则面向管道巡检的核心难点。传统刚性管道机器人结构与控制较为复杂，在小管径、破损管道或存在水流扰动等工况下适应性不足；软体机器人虽然灵活，但常见问题是流阻较大、负载能力偏弱。为此，团队采用星形三向锚定足与纤维增强波纹管主干的设计，实现柔性与高负载能力兼顾。该机器人自重仅120克，却可在垂直管道中推动750克、拉动309.5克的物体，并适应0度至90度的管道倾角。搭载摄像头后，可在复杂管道内部完成更全面的巡检，为能源基础设施安全运维提供技术支持。这两款机器人的研发表明了“仿生智能”的思路：通过借鉴自然界的运动与适应机制，突破传统机器人在特殊环境中的适应性限制。海龟机器人的多模态感知与蠕虫机器人的高负载柔性结构，均体现了软体机器人方向的重要进展，既具有研究价值，也具备应用潜力。当前，清华团队正对两款机器人改进，推动其在海洋环境探测、基础设施巡检、应急救援等场景落地。随着技术完善，这类仿生机器人有望在海洋科研、城市运维与能源安全等领域提供更有效的自动化作业方案。
从“能动起来”到“在复杂环境中稳定、可靠地完成任务”，是机器人走向深海、走向地下的关键跨越。仿生不是外形复制，而是以自然界长期演化形成的运动与适应机制为启发，融合感知、材料与控制等多学科成果，回应真实场景需求。面向海洋强国与城市精细化治理的长期目标，推动此类前沿装备加快工程化、标准化与场景化应用，将为环境探测与基础设施运维提供更安全、更高效的技术支撑。