本報(bào)記者李小華

“抓到海參啦，還有海膽……”在第二屆水下機(jī)器人目標(biāo)抓取大賽決賽首日，在規(guī)定的30分鐘海下抓取時(shí)間里，水下機(jī)器人的表現(xiàn)讓參賽選手興奮不已。

9月4日，獐子島海洋牧場(chǎng)迎來(lái)第二屆水下機(jī)器人目標(biāo)抓取大賽決賽的15支參賽隊(duì)員，以及與人工智能、水下機(jī)器人相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)家學(xué)者。13時(shí)29分，隨著北京大學(xué)—大連海事大學(xué)聯(lián)隊(duì)的機(jī)器人入海，2018·水下機(jī)器人目標(biāo)抓取大賽決賽正式拉開(kāi)帷幕。根據(jù)賽事抽簽結(jié)果，北京大學(xué)—大連海事大學(xué)聯(lián)隊(duì)、北航自動(dòng)化所聯(lián)隊(duì)、大連海事大學(xué)海大大隊(duì)、哈爾濱工程大學(xué)—中科院自動(dòng)化所聯(lián)隊(duì)、中科院自動(dòng)化研究所RobCutt隊(duì)參加首日的定點(diǎn)抓取決賽。

決賽首日率先采捕到海參的是北航自動(dòng)化所聯(lián)隊(duì)，領(lǐng)隊(duì)文力教授表示，他們的想法就是讓機(jī)器人能夠快速運(yùn)用在真實(shí)海洋環(huán)境并與產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，更好地檢驗(yàn)水下機(jī)器人的有效性。根據(jù)去年的比賽經(jīng)驗(yàn)，他們實(shí)施了新的設(shè)計(jì)，主要是改進(jìn)了機(jī)器人柔性采臂，改進(jìn)了機(jī)器人在水下的運(yùn)動(dòng)速度、效率和勁度以及擴(kuò)大了運(yùn)動(dòng)和搜尋范圍，更好地實(shí)現(xiàn)與抓取筐的默契配合。

盡管收獲不一，但參賽隊(duì)員在收獲著希望、在真實(shí)的海洋環(huán)境下，對(duì)水下機(jī)器人的研發(fā)有了更加清晰的感知。參賽的大連海事大學(xué)博士生王巖認(rèn)為，平常在實(shí)驗(yàn)室搞科研，環(huán)境是理想的，而在像獐子島海域這樣的真實(shí)海洋里，有洋流、水下不同位置的海流速度也不同。通過(guò)參加這樣的賽事，對(duì)于以后的研究會(huì)有很大的啟發(fā)作用。

獐子島海洋牧場(chǎng)盛產(chǎn)扇貝、海參、鮑魚(yú)、海膽、珍蠔等海珍品，獐子島集團(tuán)在生產(chǎn)中，主要依靠潛水員或拖網(wǎng)采捕海里的產(chǎn)品。為了促進(jìn)我國(guó)水下敏捷機(jī)器人目標(biāo)抓取事業(yè)的研究，獲勝隊(duì)伍除了獲得獎(jiǎng)金外，獐子島集團(tuán)承諾如果單一水下機(jī)器人綜合采捕效率能夠超過(guò)潛水員的，公司將提供500萬(wàn)元的創(chuàng)新獎(jiǎng)金；如果集群水下機(jī)器人綜合采捕效率能夠超過(guò)拖網(wǎng)船的，公司將提供1000萬(wàn)元的創(chuàng)新獎(jiǎng)金。利用人工智能和先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)替代人工，實(shí)現(xiàn)水下海珍品的精準(zhǔn)捕撈，對(duì)于保護(hù)海底生態(tài)環(huán)境、保護(hù)潛水員身體、提高生產(chǎn)效率等都具有重要意義。獐子島集團(tuán)董事長(zhǎng)吳厚剛表示，集團(tuán)希望并愿意同相關(guān)領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)和專(zhuān)家一起努力，共同開(kāi)辟近海水下自然與養(yǎng)殖生物機(jī)器捕撈的新時(shí)代。

2017年4月，大連理工大學(xué)與獐子島集團(tuán)成立水下機(jī)器人聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，圍繞水下機(jī)器人等海洋裝備自動(dòng)化領(lǐng)域關(guān)鍵共性技術(shù)問(wèn)題開(kāi)展協(xié)同創(chuàng)新，并就企業(yè)技術(shù)需求、技術(shù)難題、產(chǎn)品研發(fā)等方面開(kāi)展聯(lián)合攻關(guān)，表明了企業(yè)通過(guò)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同改進(jìn)傳統(tǒng)作業(yè)方式的迫切需求。2017年的獐子島“大雪”采捕時(shí)節(jié)，聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的機(jī)器人就參與了獐子島海參的“冬捕”，圍繞真實(shí)近海環(huán)境下機(jī)器人在環(huán)境感知、水下觀(guān)測(cè)等環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)踐，一個(gè)個(gè)野生海參通過(guò)水下機(jī)器人采捕上岸。

長(zhǎng)期以來(lái)，海參等海底海產(chǎn)品特別是海珍品的采捕主要依靠“海碰子”潛水捕撈，效率相對(duì)要低并且具有很大的風(fēng)險(xiǎn)性。隨著智能水下機(jī)器人的發(fā)展進(jìn)步，海參的采捕以后可能真沒(méi)有“海碰子”們的事了。

■延伸閱讀

水下機(jī)器人可以

應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？

水下機(jī)器人也稱(chēng)無(wú)人遙控潛水器，是一種工作于水下的極限作業(yè)機(jī)器人。人工智能等互聯(lián)網(wǎng)高科技的快速發(fā)展也推動(dòng)了水下機(jī)器人行業(yè)的突飛猛進(jìn)，水下機(jī)器人由最開(kāi)始的軍工市場(chǎng)向民用及大眾娛樂(lè)消費(fèi)市場(chǎng)拓展，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。包括海洋探索、漁業(yè)養(yǎng)殖、休閑垂釣、運(yùn)動(dòng)潛水、游艇娛樂(lè)、創(chuàng)客教育等。

這些水下機(jī)器人

你見(jiàn)過(guò)嗎？

水下機(jī)器人也稱(chēng)無(wú)人遙控潛水器，是一種工作于水下的極限作業(yè)機(jī)器人。由于水下環(huán)境惡劣危險(xiǎn)，人的潛水深度有限，所以水下機(jī)器人成為開(kāi)發(fā)海洋的重要工具。水下機(jī)器人都有哪些鮮為人知的“十八般武藝”？一起來(lái)看看吧。

“可變形”的水下機(jī)器人

美國(guó)一家公司研發(fā)了一型名為Aquanaut的“可變形”水下潛艇，可在潛艇與人形機(jī)器人模式間自由轉(zhuǎn)換。這種新型潛艇擺脫了對(duì)母艦和操作人員的需要，同時(shí)又具有強(qiáng)大的態(tài)勢(shì)感知和修改任務(wù)的能力。

水下步行機(jī)器人

一種有助于探險(xiǎn)家和科學(xué)家進(jìn)行探索的新工具——巨型機(jī)器蟹。制造者們稱(chēng)它是世界上最大且潛水最深的水下步行機(jī)器人。CrabsterCR200水下探測(cè)器重635公斤，被設(shè)計(jì)用來(lái)像真甲殼綱動(dòng)物一樣在海底移動(dòng)，通過(guò)復(fù)雜技術(shù)穩(wěn)定自身。由于這個(gè)機(jī)器人的尺寸和體重，它可能代替水肺潛水員，在強(qiáng)大的水下暗流中執(zhí)行任務(wù)。它可用6條腿穩(wěn)定身體，在強(qiáng)大水流中低下“頭”，翹起“臀”，迎著水流前進(jìn)。這個(gè)機(jī)器蟹配有11部相機(jī)，其中包括通過(guò)反射聲波在渾濁海水中識(shí)別方向的聲學(xué)相機(jī)。

智能追蹤水下無(wú)人機(jī)

2018亞洲消費(fèi)電子展上，來(lái)自上海的約肯機(jī)器人（上海）有限公司，帶來(lái)了最新產(chǎn)品——BW Space智能追蹤水下無(wú)人機(jī)，打破了水下探索是專(zhuān)業(yè)潛水員的特權(quán)，普通人也能體驗(yàn)探索水下世界的樂(lè)趣。BW Space具備的拍攝技術(shù)、下潛深度以及續(xù)航能力，讓其可廣泛運(yùn)用在水下攝影、水下探索、潛水娛樂(lè)、海底勘測(cè)、考古、科研教學(xué)、安全搜救、海洋環(huán)境保護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。

海底采礦機(jī)器人

總部在加拿大多倫多的鸚鵡螺(Nau-ti1us)礦業(yè)公司與一家深海挖掘機(jī)專(zhuān)業(yè)公司合作，制造了3種遙控機(jī)器：海底挖掘機(jī)、深海機(jī)器人和真空抽吸機(jī)，它們將協(xié)同作業(yè)，從海底采集礦石，粉碎成適當(dāng)大小的顆粒運(yùn)送到地面。

無(wú)人無(wú)纜潛水器

“潛龍三號(hào)”是目前我國(guó)最先進(jìn)的無(wú)人無(wú)纜潛水器。在深海復(fù)雜地形進(jìn)行資源環(huán)境勘查時(shí)，“潛龍三號(hào)”具備微地貌成圖、溫鹽深探測(cè)、甲烷探測(cè)、濁度探測(cè)、氧化還原電位探測(cè)等功能。

水下搜索機(jī)器人

“蝠鲼機(jī)器人”，它大約有35厘米長(zhǎng)63厘米寬，重量約為680克。它的每一個(gè)胸鰭都有一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)提供動(dòng)力，借助這對(duì)柔軟的胸鰭它能夠暢游長(zhǎng)達(dá)10個(gè)小時(shí)。這種機(jī)器人能夠用于執(zhí)行搜索和營(yíng)救工作，而且也能夠進(jìn)行水下調(diào)查和檢測(cè)，比如環(huán)境組織正在進(jìn)行的那些水下調(diào)研。

可探測(cè)核反應(yīng)堆的 水下機(jī)器人

2017年，日本東京電力公司使用一款名叫“迷你翻車(chē)魚(yú)”(Little Sunfish)的水下機(jī)器人，調(diào)查福島第一核電站3號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆安全殼內(nèi)聚積的核污水情況，旨在找出熔落的廢棄核燃料的具體位置和形狀，為核廢料取出方案收集信息。這款機(jī)器人由東芝公司與國(guó)際核退役研究所(IRID)共同研發(fā)，長(zhǎng)30厘米，直徑約13厘米，主要依靠后部螺旋槳在水中行進(jìn)，前后均配有攝像頭和LED燈，并配備有劑量計(jì)輻射探測(cè)器收集數(shù)據(jù)。

水下蛇形機(jī)器人

挪威研發(fā)了一款水下蛇形機(jī)器人Eelume，用于對(duì)水下設(shè)備進(jìn)行檢查、維修，如海底管道和石油鉆井平臺(tái)等等。Eelume可以永久安裝在水底中參與任務(wù)，這在未來(lái)可以減少大型船只的使用，從而節(jié)省成本。