日前,由中國造船工程學(xué)會主辦,哈爾濱工程大學(xué)承辦的首屆世界大學(xué)生水下機(jī)器人大賽在青島落幕。經(jīng)評審,哈爾濱工程大學(xué)領(lǐng)航鯨隊(duì)、燕山大學(xué)智慧海洋創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、哈爾濱工程大學(xué)星魂隊(duì)分別獲得AUV賽道冠軍、亞軍、季軍;國防科技大學(xué)破浪隊(duì)、國防科技大學(xué)乘風(fēng)隊(duì)、俄羅斯涅維爾斯基國立海事大學(xué)分獲ROV賽道冠軍、亞軍、季軍。

值得一提的是,哈爾濱工程大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的AUV(自主式水下機(jī)器人)領(lǐng)航鯨以滿分成績通過重重水下關(guān)卡,遙遙領(lǐng)先于其他團(tuán)隊(duì),以絕對優(yōu)勢奪得AUV賽道冠軍。
重約20KG的領(lǐng)航鯨以視覺感知系統(tǒng)為眼,聲吶感知系統(tǒng)為耳,并具備智能決策的大腦與穩(wěn)定航行控制的小腦,可有效避開淺灘暗礁,以編隊(duì)形式為漁船領(lǐng)航。

大賽規(guī)定,機(jī)器人順利過門即可拿到基本分,加入不同程度旋轉(zhuǎn)動作可獲取相應(yīng)附加挑戰(zhàn)分,橫滾2周則可拿到滿分。在水下第一關(guān)“過門”時,領(lǐng)航鯨以橫滾兩周的優(yōu)美身姿驚艷亮相,在大部分團(tuán)隊(duì)選擇只拿基本分的情況下,領(lǐng)航鯨在第一關(guān)以滿分成績遙遙領(lǐng)先。
在撞球環(huán)節(jié),水下賽道有紅、黃、綠三種顏色浮球,團(tuán)隊(duì)要在下水前抽簽,根據(jù)所抽取的顏色順序使機(jī)器人在水中依次撞擊浮球。一般采用預(yù)設(shè)航程點(diǎn)的機(jī)器人很難完成此項(xiàng)任務(wù),而領(lǐng)航鯨因?yàn)榫邆錅?zhǔn)確可靠的智能感知與視覺DP(動力定位)能力,可有效完成自主搜探與撞球任務(wù),因此,在這一環(huán)節(jié),領(lǐng)航鯨再一次以滿分成績順利闖關(guān)。
團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人方亮介紹,AUV的關(guān)鍵在于態(tài)勢感知與自主決策規(guī)劃控制能力,在未知非結(jié)構(gòu)化環(huán)境和非預(yù)設(shè)態(tài)勢下完成自主搜探作業(yè)任務(wù),十分考驗(yàn)AUV的智力水平與自主能力,團(tuán)隊(duì)所構(gòu)建的前端智能感知、融合決策與任務(wù)自主靶向?qū)б到y(tǒng)可有效完成期望目標(biāo)搜探任務(wù)。
領(lǐng)航鯨不僅有眼睛和智慧的頭腦,它的聽覺系統(tǒng)也十分靈敏。在聽聲浮圈環(huán)節(jié)中,機(jī)器人要通過37.5kHz聲源引導(dǎo)到達(dá)終點(diǎn)圈下方,而后在1.5m直徑邊框中精準(zhǔn)上浮,正是因?yàn)榇钶d了先進(jìn)的聲吶系統(tǒng)、具備精準(zhǔn)的俯視DP能力,領(lǐng)航鯨精準(zhǔn)出圈,順利完成闖關(guān)。
領(lǐng)航鯨團(tuán)隊(duì)僅有9人,他們來自哈爾濱工程大學(xué)智能科學(xué)工程學(xué)院、水聲工程學(xué)院、青島創(chuàng)新發(fā)展基地,有碩博生,也有本科生,指導(dǎo)教師為嚴(yán)浙平、陳濤、張居成教授。負(fù)責(zé)人方亮介紹,AUV的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于無人系統(tǒng)總體體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)建,既要考慮大腦的感知能力與算力,亦要考慮平臺的載荷搭載與自穩(wěn)能力。團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)就是要進(jìn)一步提升AUV集智能感知-自主導(dǎo)航-融合決策于一體的無人自主智能化水平,本次賽事的實(shí)踐證明,領(lǐng)航鯨已經(jīng)具備了這一能力。
“接下來,團(tuán)隊(duì)還計(jì)劃將領(lǐng)航鯨微小型水下無人潛航器的相關(guān)技術(shù)在實(shí)際工程化中落地應(yīng)用,以賦能增強(qiáng)水下近抵觀測與低成本自主巡航能力,有效提升水下無人系統(tǒng)智能化水平,為國家重大需求貢獻(xiàn)青春力量。”方亮說。
哈爾濱工程大學(xué)校長助理趙玉新表示,世界大學(xué)生水下機(jī)器人大賽,致力于構(gòu)建中外青年學(xué)子在水下機(jī)器人創(chuàng)新領(lǐng)域交流的平臺,促進(jìn)水下智能技術(shù)裝備創(chuàng)新發(fā)展和人才培養(yǎng)能力持續(xù)提升。首屆大賽的成功舉辦,為后續(xù)發(fā)展積累了良好開端,開創(chuàng)了大學(xué)生科技創(chuàng)新領(lǐng)域的新賽事、新平臺。