避沙石、绕海草、抓扇贝、捞海参!水下机器人这样玩耍

天健网消息(大连新闻传媒集团记者 金东淑)天上飞的、地上跑的,机器人,正在改变我们的生活、改变我们的世界。水下环境复杂多变、人的潜水深度有限,现在,人工智能的探索又来到海洋牧场。

看,机器人在大海里,是怎么玩耍的?

一场代表国内水下机器人敏捷性最高水平,也是国际上唯一真实近海环境下的水下机器人竞技高端赛事,“2020全国海洋智能装备创新大赛”9月17日在金石滩拉开帷幕。22支队伍在开阔、复杂的海域里展开激烈的“目标识别抓取”竞技比拼也就是看,谁更敏捷?




比拼水下“敏捷性”

“蓝鲨”、“赤甲红”、“海狮”、“海星”、“章鱼”……纷纷下海,避沙石、躲洋流、绕海草,各显神通,比拼“敏捷性”,一只只扇贝、海参、海胆等被收入囊中。 


“左边,低一点,抓!”紧盯着屏幕上机器人“海大大”的抓手,现场每个队员的手心都捏了一把汗。20多分钟过去,大连海事大学的“海大大”机器人带着渔获露出水面。“捞了12个扇贝,还行!成功进入决赛。”

本次的赛事场地接近真实海珍品捕捞场景,资格赛、决赛均在开放海域进行。使用活体海珍品扇贝、海胆、海参进行捕捞更加贴近实际作业。在技术挑战性上,增加了对于精准操控、精准识别、精准抓取的难度,对机器人的技术要求提出了更高的挑战。

在水下敏捷地像一条鱼

“我们今年就是奔着冠军来的。”决赛现场,来自大连理工大学赤甲红队的队员,微电子学院大三学生翟星辰信心满满地对记者说。据悉,他们已经连续3年参加此项比赛。



在场地上摆放着一大一小两个设备,翟星辰说,大的设备是在去年的设备基础上提升的,主要参与自主抓取比赛,小的设备是今年重新做的最新一代“赤甲红”,参加人机协同比赛。“我们的新赤甲红突出了敏捷性和实用性,在水下可实现很多功能。相比之前的抓取设备,只能直前直后直上直下,转弯比较费力,今年的设备不仅在各方向都可以快速移动,而且实现了平推、俯仰、斜角、翻转等功能。怎么说的,我们的设备在水下就像一条鱼一样灵活,任何方向的机能都能实现。这就是我们想要夺冠的信心所在。”

“抓”得更容易

机器人的操作能不能变得“傻瓜”一些,让新手也能顺利上手?南京信息工程大学团队的“水游侠”进行了这方面的尝试。

机械手在机械臂的牵引下接近目标,抓取海产品后送到舱门前,一组转动的毛刷轻松将海鲜卷进舱里……南信大自动化学院研二研究生马金虎和3名队友在岸边忙碌地为“水游侠”机器人进行调试。针对水下环境探测的特殊性和日益严重的水污染问题,该团队设计了一款用于水下打捞和水质监测的机器人。


“水游侠”设有上下两个控制舱,提高了其在恶劣水下作业时整体的平衡性。机器人在驱动方面采用了6个推进器,准确地实现机器人地六自由度移动功能。装配的三对驱动电机给予机器人足够的动力去进行深水探测,设计上预留了电池接口和远程供电接口,从而可以根据实际情况选择供电方式,保证能源供应。

马金虎说,该机器人最直观的性能,就是可以在单位时间内抓得快、抓得多。用机械手抓取对操作精准度的要求很高,也就是说,对使用者的专业水平有很高要求。“水游侠”最具竞争力的优势就在于,它降低操作门槛,可以让机器人的使用不再艰深,同时可以大大地提高工作效率。这款机器人可以应用于海产品的采集捕捞,以及测绘,勘测等工作场景。

据了解,“全国水下机器人大赛”是国家自然科学基金委、大连市政府、鹏城实验室共同举办的国际上首个真实近海环境下的智能机器人高端赛事。今年已经是第四届大赛了。

近年来,国家基金委大力推动水下机器人领域、特别是水下机器人环境感知与目标抓取的研究,并设立重点项目群给予资助。全国水下机器人大赛的组织和举办,体现了基金委对人工智能科学研究的资助方向和战略部署,这也是基金委信息领域十三五优先资助领域,希望通过三到五年的运作,全面实现国际化高级别赛事的目标。随着赛事影响不断扩大,赛事技术含量逐步提高,大赛在不断推动国家战略的实施,促进水下敏捷机器人理论、技术与产业发展, 推动科技创新人才培养与科研成果转化等方面产生了重要影响。

编辑:姜赟