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【大连日报】大连的“赤甲红”“海狮”“章鱼”下海练兵了

时间:2020-09-20   来源:大连日报      责任编辑:于舒雯

本报讯(大连新闻传媒集团记者谢小芳)全国水下机器人大赛暨“人工智能与水下机器人高峰论坛”连续四年在大连举行,对于促进我市水下敏捷机器人的研究,推动在连高校及科研机构抓住发展契机,围绕水下机器人等海洋装备自动化领域关键共性技术问题开展协同创新,培养相关领域人才起到了积极的推动作用。记者获悉,借着天时地利人和的优势,今年的大赛,大连理工大学、大连海事大学、大连海洋大学、海军大连舰艇学院都派出了多支队伍参加比赛,大连产的“赤甲红”“海狮”“章鱼”……纷纷在金石滩下海练兵了。

大连理工大学赤甲红队,隶属于大连理工大学—獐子岛集团水下机器人联合实验室。实验室成立于2017年,主要承担水下机器人的设计与制作,水下成像以及水下目标识别,水下机器人自主作业等的研究。研究成果与实际应用密切配合,后期实现智能水下机器人辅助配合人工捕捞,提高海洋牧场的综合采捕效率。“赤甲红”已经连续3年参加此项比赛,经验丰富,今年的设备又一次进行了技术改进。比赛现场的场地上,摆放着一大一小两个设备,大连理工大学赤甲红队的队员,微电子学院的翟星辰说,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。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。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。”该研究成果与实际应用密切配合,后期将实现智能水下机器人辅助配合人工捕捞,提高海洋牧场的综合采捕效率。

“海星”“海狮”“章鱼”……大连海事大学派出的参赛队伍海味十足。带队指导教师、大连海事大学轮机工程学院教授徐敏义介绍说,相比往年,今年机器人在结构设计、控制程序上均有较大的提升。“海星”是大连海事大学自主设计研发的第七代水下捕捞机器人,在硬件设计上首次采用双机械手弯臂设计方案,极大地提高了机械手的抓取效率,此外,机械手控制程序配备力学反馈模块,在抓取失败、目标物脱落等抓取失败情况下自动停止抓取动作,抓取动作灵活。在软件设计方面,海星队采用内置低功耗GPU进行实时目标检测,实现水下小目标快速遍历与抓取,具备自主导航、智能避障等功能。

大连海事大学的水下机器人研发团队是辽宁省“兴辽英才计划”高水平创新创业团队,隶属于大连市水下机器人工程中心。徐敏义表示,当前,水下捕捞机器人可较好地完成人机协同抓取任务,抓取效率较高且作业稳定性强,但针对无人监管的自主抓取作业,虽然当前可初步实现自主作业,但作业效率仍难以满足捕捞需求,仍需进一步提高自主作业效率。难点在于:动态浑浊的真实海洋环境为水下捕捞机器人自主作业带来极大挑战,机器人在浑浊水体中目标识别效率较低,精度有待提高;此外,水下目标形状、大小各异,自主抓取动作复杂,水下捕捞机器人作业难度大。“虽然水下捕捞机器人面临诸多难点,但经过全国各个单位的努力,已初步具备自主作业能力。大连海事大学已与多个单位达成技术开发委托协议,销售了多台水下捕捞机器人,合同额达415万元,具备丰富的产业化经验。”

大连海洋大学的OOT队依托大连海洋大学水产养殖机器人智能感知与控制实验室。指导教师崔新忠介绍说,此次参赛的机器人采用树莓派+单片机控制模式,采用八个推进器,可以横向平移,原地转弯,前后翻滚,定深定速;采用单独锂电池供电方式,避免输电线长时间遭海水侵蚀,造成断电,漏电问题。使用光纤零浮力通信缆可快速将控制信息传递给树莓派,零浮力缆的优点是可以依靠自身重量浮在水面,不影响机器人水下作业工作。采用云台搭载高清摄像头,海中具有优良的可见度,拥有四个水下照明灯,可依据海底能见度不同进行灯光调节,机械手采用铝合金材料,小巧的外形设计,配合灵活的机器人载体,可在捕捞目标物的同时,避开海底藻类、礁石的影响,避免机器人受到损伤。“团队主要结合学校特色,做小型水下机器人应用研究,服务面向水产养殖,海洋牧场调查,水下图像处理,路径规划等方面,这几年我们团队培养的本科生,研究生相继进入到更高水平团队进行学习,提升,培养了一批青年学子,充实到水下机器人研究的队伍里面。我们也希望借这个平台,为国家的海洋事业补充新鲜血液。”

原文链接:http://szb.dlxww.com/dlrb/html/2020-09/20/content_1577885.htm?div=-1

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