海大水下机器人走向深海 新闻频道

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时间:2020-01-08 16:29 作者:admin 点击:
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  日前,中国海洋大学举办了国内首届“水下机器人大赛”,比赛激发了学生的创造能力,为今后海大的机器人研发领域提供了人才和技术支撑。

  何谓水下机器人?水下机器人都能干些什么?相信很多人都有此疑问,中国海洋大学工程学院教授宋大雷告诉记者,水下机器人,学名为水下潜水器,是一种在水下承担海洋勘察、应急救生与打捞、情报收集等多种任务并可以反复使用的水下机器。水下机器人从20世纪60年代起步发展至今已经走过了载人潜水器、无人有缆水下机器人(ROV)、无人无缆水下机器人(AUV)三个阶段,目前,美国、英国、俄罗斯、法国等国家的水下机器人技术处于世界一流水平,而我国的水下机器人事业是从20世纪80年代起步,虽然起步晚,但我国的海洋科技工作者正在努力缩短与发达国家的差距,“蛟龙”号就是一个成功的典型。水下机器人的技术水平取决于人才,因此,海大举办“水下机器人大赛”为我国的水下机器人事业的发展打造了一个选拔储备人才的平台。

  培养大学生精英人才团队

  海大在机器人领域已经取得了一些成绩,不仅在国内机器人竞赛中获得过冠军、一等奖等30余项奖项,还参加了在美国、韩国的机器人大赛,并获得世界冠军等多项优异成绩。海大今年举办的“水下机器人大赛”是国内高校首次举办水下机器人领域的专业比赛,所用机器人均由海大学生自主开发,历时一年。“水下机器人涉及的科学和技术领域非常广泛,包括船舶与海洋工程、控制科学与工程、机械工程、动力机械与工程热物理、仪器科学与工程、信息与通信技术、电子科学与技术、流体动力学、声学、导航、制导与控制、计算机科学、传感器技术、人工智能、仿生学等学科领域。水下机器人竞赛这种形式非常适合培养海洋工程技术领域的创新人才。”宋大雷告诉记者,本次比赛,海大以团队形式将不同专业的学生聚集在一起,充分发挥术业有专攻的特点,让学生们尽情发挥自己的才智,打破传统学科局限,用学生们更加自由、更具有想象力的特点来推动水下机器人领域的发展。“学生们自己开发的机器人具有自动定深、自动定向、自动悬停、自动航速、高质量超清晰图像传输和视频存储等功能,可深入水下200米,可替代潜水员在复杂海域进行各种探测、考察等研究工作。”宋大雷教授表示,学生们还提出了在国际上都非常新颖的水下机器人“多智能体编队控制”理念,他们把机器人团队配合的想法也做了出来,这是非常有意义的。

  夺得本次比赛冠军的海大自动化专业的黄啸如告诉记者:“这次比赛提高了我们的动手能力,而且加强了大家的团队合作。最重要的是把自己的优势都发挥了出来,把掌握的理论知识真正运用到了实践中。”本次比赛也是海大对具有专业技术的学生的试金石,通过比赛选出一批有实力的优秀人才。海大将这些在不同领域具有专项特长的学生整合入教师的科研团队,打造出一只综合性强、思维活跃、能够攻关的精英化团队。

  水下滑翔机打破国外垄断

  在深海开发领域,海大还将依托3500吨的东方红2号海洋调查船,开展外海科考调研,增加科研团队的海上实践能力。除了重视人才培养,海大工程学院也已进行了一系列极具战略价值的课题研究。据宋大雷介绍,海大正在自主开发一种名为“水下滑翔机”的新一代水下机器人,它属于自主式智能水下机器人,采用浮力驱动和姿态控制技术,无噪音、低功耗,具有非常强的探测能力和机动范围,在国际上具有前沿性。“现在中国还没有应用这种机器人,而国外又对这种技术进行了封锁。既然国际上寻不到支持,那我们就自己做,以此来打破国外对水下滑翔机技术的高度垄断。”水下滑翔机现已进入海试阶段,一旦技术成熟并投入生产,将为我国海洋观测、海洋信息收集带来巨大帮助。

  目前我国大部分应用于深海开发的机器人都自国外引进,每台水下机器人的引进费用少则十几万元,多则几千万元,如果海大研究的水下机器人正式投入使用,不仅为国内深海开发节约大量成本,还将提升我国海洋探测的技术水平。

  除了水下滑翔机外,海大还致力于深远海域移动观测平台的研究。目前常用的水下观测平台为锚系潜标平台。潜标是系泊在海面以下并通过声释放器进行回收的长期观测海洋环境要素的系统。目前中国海洋大学成功研制出系列深海潜标,形成了潜标系统布放和回收规范,在南海已布放70余套潜标,占南海长期在位潜标的60%~70%,回收成功率达到100%,在国际处于领先地位。海大将水下机器人机动性强、续航能力高等特点应用于海洋观测领域,构成移动式观测系统,可弥补锚系潜标定点观测的不足。就像将一双可以移动的眼睛放入了海洋,可以更清晰地看清深远海域的动向,全面收集海底信息,为海洋科学研究、资源开发、蓝色经济和国家安全服务。

  本报记者 尹为鉴海大学生在调试水下机器人。

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