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水下机器人通过首航考验 更多仿生机器鱼即将“出海”

2017-12-26 16:10| 发布者: admin| 查看: 309| 评论: 0|原作者: 郜阳|来自: 新民晚报

摘要: 在上海海洋大学的实验室里,更多“奇幻”的水下机器人研究已经有了眉目。其中,拥有AI的机器鱼擅长栩栩如生的仿生术,连鱼儿们都不那么容易甄别出它的“外族”身份。 ...

图片说明:鱼儿们可识别不了混入它们的“特工” 上海海洋大学供图

国内首艘远洋渔业资源调查船“淞航”号顺利完成首航任务,近日返回位于上海的家。此次科考之旅凯旋,“淞航”号携带的水下机器人功不可没。充分“施展”人工智能(AI)的“聪明才智”,对水下机器人而言,下潜到水下600米查探渔场环境是小菜一碟,装备机械臂后还可以直接水下作业。事实上,在上海海洋大学的实验室里,更多“奇幻”的水下机器人研究已经有了眉目。其中,拥有AI的机器鱼擅长栩栩如生的仿生术,连鱼儿们都不那么容易甄别出它的“外族”身份。

“机器鱼”各具智慧

有着翼状的胸鳍、细长如鞭的尾巴,这条蝠鲼的外表极其逼真,可它却是实打实的“特工”。从2013年起,上海海洋大学钱卫国教授领衔的科研团队就开始了机器鱼的研究。第一代“狗鱼1号”虽然外形逼真,也克服了水中视觉避障、传感器信息接收和输出等技术难点,但电缆驱动还是让它“露出破绽”。于是,从“狗鱼2号”开始,研发进入了无电缆驱动的时代。“我们的机械海龟增加了多自由度游泳,庞大的背壳也可以携带多种传感器,而机械海蛇长80厘米,可以在河道淤泥里自由穿梭,相当于一架水底无人机。”钱卫国如数家珍地为记者介绍这些AI作品。在今年举行的2017OI中国水下机器人大赛中,上海海洋大学的多款机器鱼斩获大奖,钱卫国也获得了杰出指导教师奖。

图片说明:机械蝠鲼曾获2017年第六届全国海洋航行器设计与制作大赛特等奖 上海海洋大学供图

目前,机器鱼的研究还主要停留在实验室阶段,但其应用前景却很广泛。“以前渔网是否破损,需要渔民自己下水一点点摸索。有了机器鱼,渔民就能‘对症下药’。”钱卫国介绍,“机器鱼还可以承担渔场勘探、水下环境测试等重任。”至于这些逼真的机器鱼是否有被大型捕食鱼类“误食”的可能,钱卫国表示,将通过涂抹干扰色等措施来避免。

“秘密特工”用途广

随着科技的发展和人类开发海洋脚步的加快,水下机器人,尤其是高度仿生的机器鱼,作为人类探索海洋的重要手段得到了越来越多的重视。 “海洋是目前能源、生物资源最具发展潜力的空间。人伴随着人类认识、开发海洋的进程,水下机器人也在不断发展。”钱卫国介绍,“水是鱼儿的天下,人类的形态特点和鱼类相比处于完全劣势。因此,水下机器人多仿鱼类的形态甚至是运动方式,使它们可以轻松混入鱼群中。”

图片说明:机器鱼的前景广阔,在诸多领域都能大显身手 上海海洋大学供图

据介绍,无缆水下机器人具备了探测识别、信息融合、智能控制等多方面技术,能够依靠自身的决策和控制在复杂的海洋环境中高效完成预定任务。“无缆水下机器人在经济和军事等领域都有广阔的应用前景,代表了水下机器人发展的趋势。不过,高效能的电池相对缺乏和昂贵是目前无缆水下机器人发展的瓶颈。”钱卫国表示。

此外,上海海洋大学还开发了虾蟹塘自主导航式投饵船等AI高科技产品,具有自主路径规划和导航能力,实现投饵、水质监测的自主化,目前已在宝山、崇明等养殖场应用,并出口厄瓜多尔等国家。


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