水下機器人領域終將誕生一個規(guī)模、聲譽堪比大疆、極飛的公司。

雖然現(xiàn)在關注的人比較少，而且一批公司受大疆在無人機領域成功的影響，將產(chǎn)品布局在“偽命題”消費級水下機器人，但是，隨著技術的進步，以及對水下機器人在水下作業(yè)中的特有優(yōu)勢，水下機器人作為一個藍海市場，必將爆發(fā)，迎來自己的春天。

在40分鐘的時間內(nèi)（準備+捕撈），人際協(xié)同操作一共抓到到了79個目標海鮮。去年的最高成績是28個。

雖然因為每年的比賽場地等環(huán)境因素都有所不同，不是同一年的比賽成績很難具有可比性，但是還是能直觀地感覺出來這方面的技術進步還是很明顯的。

自主抓取能抓到11個，簡直可以封神了。

往年都是零，也有點出乎意料啊。能想到自主抓取不容易，但是沒想到前幾年都是鴨蛋成績。無怪乎往年自主抓取都是沒有冠軍，而是給一個創(chuàng)新獎、開拓獎之類的。

目前自主抓取的效率還是約為人機協(xié)同的13%左右（11/79*100%=13.92%），所以，自主抓取遠遠沒有達到實用的水平，這個結(jié)論目前還沒有大的問題。因此真正想商業(yè)化運作的話，不如繼續(xù)提高人機協(xié)同組的操作效率。自主抓取，可以往后緩一緩。

在疫情的情況下，還能取得如此成績，實屬不易。

這個領域就要迎來爆發(fā)了。

9月20日上午，由國家自然科學基金委員會、大連市人民政府、鵬城實驗室共同主辦，2020全國海洋智能裝備創(chuàng)新大賽暨第四屆全國水下機器人大賽在大連金石灘魯能希爾頓酒店舉行頒獎典禮。大連理工大學OurEDA隊憑借水下機器人自主抓取11個目標物的最好成績，獲得自主抓取組決賽冠軍，實現(xiàn)中國水下機器人在真實海洋情況下自主抓取零的突破，大連海事大學海星隊獲得人機協(xié)同抓取組決賽冠軍。

“我們自主抓取項目已經(jīng)實現(xiàn)從0到1的進步，從過去自主抓取抓不起來，到現(xiàn)在今年有三個隊，成功地完成了自主抓取，這表明我們的技術水平有很大的提高?！敝貞c郵電大學副校長、中國人工智能學會副理事長這樣評價。

“自主抓取是一個系統(tǒng)工程，包括圖像處理、圖像識別、目標獲取到執(zhí)行最后抓取......有一個環(huán)節(jié)不行都達不到今天的效果。從這個角度看，我們的自主抓取今年有非常大的進步。”中船集團760研究所副總工程師劉增武說。

“全國水下機器人大賽”是由國家自然科學基金委發(fā)起，并于2017年開始舉辦的國際上首個在真實近海環(huán)境下進行的智能機器人競賽，現(xiàn)已成長為有關水下環(huán)境探測感知、敏捷作業(yè)中的高端引領性賽事。目前已經(jīng)形成了水下機器人的南北雙賽格局，其中湛江的南方賽以無纜自主式水下機器人巡航探測為主，大連的北方賽以遠程控制水下機器人智能作業(yè)為主，目前國內(nèi)外的參賽高校、科研機構(gòu)和企業(yè)有上百家，上千支國外隊伍活躍于各屆大賽。受新冠疫情影響，本次比賽只有20支隊伍參加線下現(xiàn)場的人機協(xié)同抓取組和自主抓取組的比賽，有400余支隊伍和個人報名參加線上的目標識別組比賽。

記者了解到，全國水下機器人大賽往屆比賽曾邀請過日本德島大學代表隊參賽，該隊還取得了不錯的成績。但因國際參賽時，設備運輸、人員出入境等方面還有一些困難，大賽組委會將在未來的比賽中加強與日韓等科技強國的交流與合作。

大連市科技局科技創(chuàng)業(yè)處處長高勇說：“我們將深度加強與日韓歐美國家的交流，特別是邀請日本、韓國的高校來大連參加比賽，推動我們的國際交流與合作。推動人工智能向縱深，向國際化發(fā)展?！?/p>

本次的賽事場地接近真實海珍品捕撈場景。資格賽、決賽均在開放海域進行，使用扇貝作為捕撈目標更加貼近實際作業(yè)，在技術挑戰(zhàn)性上更接近真實海域水下復雜情況。賽事要求參賽機器人滿足仿真、智能控制、水下目標探測與識別、水下定位、通信、識別、能源系統(tǒng)等全方位技術指標。對機器人技術設計、測試、集成、推廣提出很高的要求。

中國正大力推動水下機器人研究

“全國水下機器人大賽（大連）”是國際上首個真實近海環(huán)境下的智能機器人高端賽事。今年已經(jīng)舉辦四屆。近年來，中國國家自然科學基金委員會大力推動水下機器人領域、特別是水下機器人環(huán)境感知與目標抓取的研究，并設立重點項目群給予資助。全國水下機器人大賽的組織和舉辦，體現(xiàn)了基金委對人工智能科學研究的資助方向和戰(zhàn)略部署，這也是基金委信息領域十三五優(yōu)先資助領域，希望通過三到五年的運作，全面實現(xiàn)國際化高級別賽事的目標。

國家自然科學基金委員會信息科學部常務副主任張兆田認為：“我們的科研人員有很多好的想法，通過他們的研究也取得了很好的成果。如何把科研人員的科研成果轉(zhuǎn)化到應用當中去，推動我們的產(chǎn)業(yè)或者科技的進步，這是我們大賽的一個目的?！?/p>

隨著全國水下機器人大賽影響不斷擴大，賽事技術含量逐步提高，大賽在不斷推動國家戰(zhàn)略的實施，促進水下敏捷機器人理論、技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)與科研成果轉(zhuǎn)化等方面產(chǎn)生了重要影響。

上海交通大學自動化系教授張衛(wèi)東在接受大連電視臺《大連東瀛風》記者采訪時表示：“中國水下機器人在整體應用技術上與國外不相上下，但在關鍵技術、關鍵部件上還存在比較大的差距。比如說，水下傳感器、水下通訊設備等部件，中國與國外的差距還很大，需要在這方面繼續(xù)努力?！?/p>

大連重金支持水下機器人科技創(chuàng)新

2019年，大連海事大學“大連市海洋牧場建設中水下自主捕撈機器人集群關鍵技術研究”項目獲得了大連市科技創(chuàng)新基金重點學科（研究方向）重大課題項目立項，獲得大連市科技創(chuàng)新基金300萬元的資助。記者從大連海事大學獲悉，目前這個項目進展順利，正在按原定的研究方案開展工作，已經(jīng)開發(fā)了混合式ROV/AUV（遙控無人潛水器/自主水下航行器），以及具有自主能力的水下捕撈機器人，在水下機器人集群布放和回收方面也開展了基于無人智能雙體船的水下機器人自主布放和回收工作。目前在水下機器人定位、動態(tài)渾濁環(huán)境下的水下目標識別等方面都取得了一些突破性的進展。

項目負責人，大連海事大學教授付先平介紹說，“大連市海洋牧場建設中水下自主捕撈機器人集群關鍵技術研究”項目研究的內(nèi)容包括復雜海洋環(huán)境中水下目標精準感知與識別、水下目標自主抓取技術研究、水下多智能體協(xié)作機制三部分。項目擬完成可以實際投入使用的大規(guī)模水下自主捕撈機器人，提升大連市海產(chǎn)品捕撈智能裝備化水平，提高海產(chǎn)品捕撈效率與捕撈質(zhì)量。解決水下機器人捕撈過程中的海產(chǎn)品目標識別、自主抓取、水下多智能體協(xié)作等難題；推進大連市海洋牧場建設，進而提高全國海洋養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益。

海洋面積占地球的71%，蘊藏著豐富的“寶藏”，探索海洋成為未來趨勢。而水下機器人是探索海洋的重要裝備，在海洋觀測、勘探、水下極端環(huán)境作業(yè)中潛能巨大。付先平說， 目前完成海洋數(shù)據(jù)采集、海底水文地質(zhì)勘探、船底檢測、海底搜救、目標物采集等功能的水下作業(yè)機器人應用較廣泛。最先應用于生產(chǎn)的是服務于大型海洋工作平臺的水下觀測機器人及進行特種作業(yè)的水下機器人，因為目標場景相對固定，機器人完成的功能相對單一，容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。另外就是可以促進海洋經(jīng)濟增長的水下海產(chǎn)品捕撈機器人，水下捕撈機器人可以應用在海洋牧場等產(chǎn)業(yè)，需求量大，不僅可以高效地對海產(chǎn)品進行自主、無損捕撈，提高捕撈效率，也可以保障潛水員身體健康，保護海底生態(tài)環(huán)境，促進海洋牧場的可持續(xù)發(fā)展。

大連市在發(fā)展水下敏捷機器人方面有著堅實的基礎，擁有包括大連理工大學、大連海事大學、大連海洋大學在內(nèi)的多所從事水下機器人研究的高校和科研機構(gòu)，在連高校及科研機構(gòu)圍繞水下機器人等海洋裝備自動化領域關鍵共性技術問題開展協(xié)同創(chuàng)新。

大連市委市政府對新一代以人工智能為代表技術創(chuàng)新高度重視，市科技局列入科技計劃專項資金，連續(xù)兩年對水下機器人大賽給予資金支持，與大連理工大學簽訂合作協(xié)議，在高新區(qū)共建大連理工大學人工智能大連研究院，作為市政府重點支持項目，將瞄準國際前沿和國家戰(zhàn)略需求，引入國內(nèi)外高端技術人才與團隊，促進科研成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，打造人工智能產(chǎn)業(yè)領域領先的城市。2019年7月大連市出臺了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，進一步明確了包括海洋智能裝備等多個產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展方向和支持政策。

發(fā)展水下敏捷機器人產(chǎn)業(yè)未來可期

以主辦城市遼寧大連為例，城市海岸線長度2211公里，占全國的1/10，擁有得天獨厚的海洋漁業(yè)資源，發(fā)展水下機器人產(chǎn)業(yè)地理優(yōu)勢明顯。其中，大連長?？h擁有世界上最大的海洋牧場，適宜的環(huán)境有利于各類水下機器人試驗和評測。此外，在大連人們有冬天吃海參保健的飲食習慣。但是鮮為人知的是，目前鮑魚、海參、扇貝、海螺、海膽等底播增殖型海洋牧場的采捕生產(chǎn)，依靠的仍然是人工潛水和傳統(tǒng)工具。潛水員人工作業(yè)勞動強度大、生產(chǎn)效率低、采捕成本高。拖網(wǎng)作業(yè)極易造成海產(chǎn)品磕碰損傷、摻雜泥沙，造成海產(chǎn)品品質(zhì)下降，且大規(guī)模的拖網(wǎng)捕撈，會對海底生態(tài)環(huán)境造成極大破壞。大連乃至全國海產(chǎn)品養(yǎng)殖企業(yè)迫切希望采用水下機器人進行海產(chǎn)品捕撈，推進海洋牧場的智能化和工業(yè)化水平。

在2019年7月的上?！芭R港杯”國際水中機器人大賽中，大連理工大學代表隊取得共四個賽項的定點遍歷賽、定點抓取賽和水下作業(yè)賽三項唯一冠軍，標志著其在水下目標抓取領域已達到了國內(nèi)領先水平。大連理工大學已獲批“遼寧省海洋智能系統(tǒng)與高端芯片工程研究中心”， 依托大連理工大學成立了大連市智能水下機器人重點實驗室。在此基礎上，謀劃建設水下機器人研發(fā)與評測中心，整合國內(nèi)高校及優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)資源開展水下機器人相關高水平科學研究與技術開發(fā)，培育可產(chǎn)業(yè)化技術成果。

水下機器人決賽在海面浮筏上進行

大連理工大學OurEDA隊隊員、大連理工大學水下機器人實驗室工程師張萬輝說：“我們?nèi)藱C抓已經(jīng)接近人工的效率，因為機器人可以24小時工作。但是現(xiàn)在人機協(xié)同有個問題，就是需要一個操作員。等我們自主抓取成熟以后，企業(yè)就不需要配備操作員，把機器人放到海里就可以自動抓取，然后24小時可以全天候工作?！?/p>

大連海事大學海星隊隊員、大連海事大學信息科學技術學院博士生袁國良說：“將來肯定是一個無人船帶著一群機器人下去，無人船就能把魚獲帶回來。我們通過無人船自主的巡航到不同的地方，再通過無人船把機器人放下去，這樣就不用人參與了?！?/p>

出品人：王會軍
總監(jiān)制：趙振江
監(jiān) 制：張興富 李若鵬
制片人&主編：王輝
副主編：雪梅
采編：盧大鵬
融媒體傳播：盧大鵬
大連新聞傳媒集團《大連東瀛風》欄目組

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