大賽由國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)和大連市人民政府主辦，今年第二屆，30支隊(duì)伍及個(gè)人參加。經(jīng)過(guò)定點(diǎn)抓取和自由抓取兩個(gè)組別兩天的決賽，9月6日下午，結(jié)果出爐，15支決賽隊(duì)伍共抓獲121只海膽、海參和扇貝，整體優(yōu)于去年。

 

　　需求驅(qū)動(dòng) 水下機(jī)器人強(qiáng)隊(duì)齊上陣

 

　　“我們吃的每一個(gè)野生海參都是人抓上來(lái)的。”中國(guó)工程院高文院士這句話，道出機(jī)器人“下海”最實(shí)在的目的。據(jù)他解釋，中國(guó)人有吃海參的飲食習(xí)慣，但基于目前的生產(chǎn)條件，海參、鮑魚(yú)等海產(chǎn)品只能由潛水員下水捕撈。勞動(dòng)強(qiáng)度大、風(fēng)險(xiǎn)高，潛水員最多干到四十多歲，后半生飽受長(zhǎng)期下潛造成的氮血癥的困擾。“畢竟要付出健康的代價(jià)，20年以后大概沒(méi)人想做這個(gè)行當(dāng)了。在那之前，我們希望能‘機(jī)器換人’。”高文說(shuō)。

 

　　除了保漁民平安，機(jī)器人水下捕撈也是海洋保護(hù)的福利。國(guó)內(nèi)水產(chǎn)品消耗量大，主流都是暴力捕撈，拖網(wǎng)一下，對(duì)海洋生態(tài)破壞不小。不同于用作海底調(diào)查，如沉船打撈等大型水下作業(yè)的傳統(tǒng)大型水下裝備，水下機(jī)器人個(gè)頭小、更靈活，可以從事抓捕類、應(yīng)急救援、水下勘測(cè)等工作。如果可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人按需抓取、精準(zhǔn)捕撈，產(chǎn)業(yè)鏈良性運(yùn)轉(zhuǎn)，其他水生生物也能免遭牽連。

 

　　國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)黨組成員、副主任王承文將比賽目的概括為“水下精準(zhǔn)捕撈的需要、保護(hù)海洋生態(tài)的需要和保護(hù)潛水員健康的需要”。高文表示：“國(guó)內(nèi)做水下機(jī)器人研究最好的團(tuán)隊(duì)都來(lái)了。雖然和人的操作能力比起來(lái)還有很大差別，但識(shí)別、抓捕的反應(yīng)度和效率有了質(zhì)的提高。”

 

　　真實(shí)場(chǎng)景 以實(shí)戰(zhàn)拉動(dòng)基礎(chǔ)研究

 

　　不同于在大連海事大學(xué)的水池中完成的目標(biāo)識(shí)別組比賽和抓取組初賽，抓取組決賽在獐子島海中15米×15米的網(wǎng)箱內(nèi)完成，大風(fēng)洋流、海底砂石水草、活的海膽扇貝——面對(duì)真實(shí)海洋環(huán)境和目標(biāo)抓取任務(wù)，比賽難度遠(yuǎn)超常規(guī)機(jī)器人比賽。“這種任務(wù)的完成比想象難得多。可以檢驗(yàn)我們的研究是不是真的管用，采集的比賽數(shù)據(jù)、圖像視頻對(duì)團(tuán)隊(duì)的未來(lái)研究也有極大價(jià)值。”

 

　　參加定點(diǎn)抓取組比賽的北京航空航天大學(xué)與中科院自動(dòng)化所聯(lián)隊(duì)是第二年來(lái)，也是唯一研制軟體機(jī)器人的參賽隊(duì)伍。他們的機(jī)器人有章魚(yú)一樣柔軟的臂和抓手，可以抓取手機(jī)、蛋撻等貴重或易碎物品。據(jù)北航領(lǐng)隊(duì)文力教授介紹，今年的機(jī)器人有較大改進(jìn)，尤其是“可以伸長(zhǎng)的臂”。“我們觀察發(fā)現(xiàn)，章魚(yú)臂的肌肉可以伸長(zhǎng)。今年就在機(jī)器人的抓取臂上加了伸長(zhǎng)的環(huán)節(jié)，可以伸到原長(zhǎng)的兩到三倍，效率大大提高。”文力說(shuō)，“回去將重點(diǎn)提高機(jī)器人的智能水平，讓機(jī)器人自主性更強(qiáng)。”

 

　　作為兩屆大賽的主要組織者之一，大連理工大學(xué)軟件學(xué)院王雷教授對(duì)機(jī)器人的進(jìn)步感受明顯：識(shí)別精度更高、抓取效果更好。但他同時(shí)表示，目前主要采用的水聲通訊頻率很低，海里高速通信還沒(méi)有好的解決方案；水下機(jī)器人視覺(jué)能力原始，利用深度學(xué)習(xí)做識(shí)別的計(jì)算量太大。比賽收官，這項(xiàng)探索性研究還有不少難題待解。

 

“中國(guó)•成都五金機(jī)電指數(shù)”:http://www.peitelai.com