献礼国庆!哈工程“海底法拉利”满载而归啦( 二 )


视力好、抓得准 , 捕捞机器人的目标是超越人类
“法拉利”出海试验圆满成功 , 为了这一天 , 研究团队先后20余人可是下了4年多的功夫 。
“海底作业不同于陆地 , 海水混浊能见度差 , 大风浪与海流严重影响机器人稳定性 , 机器人要克服正常人类作业都难以应付的水下环境 , 挑战性超乎想象 。”黄海教授表示 , 此次参加海试的第二代“海底法拉利” , 经过团队多年的迭代改进升级 , 已经逐个突破了对海底生物的远距离探测、水下生物的视觉柔性感知、目标生物快速检测、识别与跟踪和自主抓取等技术难题 。
献礼国庆!哈工程“海底法拉利”满载而归啦
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首先 , 机器人在水下智能识别海底生物是一大挑战 , “水下光照有特殊的光学特性 , 这些光学特性导致水下图像成像质量较差 。而且 , 不同于陆地一些车辆识别等任务 , 机器人面对的是水下小生物 , 不但个头小 , 还有可变形的问题 , 这都对识别提出了挑战 。”对此 , 团队成员先后建立了一系列视觉识别定位方法 , 提升机器人的感知能力 , 实现了水下小目标的准确识别 。
在机器人发现目标后 , 趋近目标物的过程中 , 海流的方向和流速都是不可控的 , 这也给机器人的精准抓取带来很大的难度 。“我们通过对机器人的运动轨迹规划并调整机器人的运动控制 , 来实现机器人精准趋近目标 。当发现目标物后 , 机器人的手眼配合非常重要 , 团队特别开发了手眼协调控制模型 , 克服了摄像机和模型参数的不确定性 , 实现了手眼融合自主作业 。”黄海教授表示 。
【献礼国庆!哈工程“海底法拉利”满载而归啦】
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机器人不仅能抓取扇贝 , 鲍鱼、螃蟹、海参等任何海洋生物在它学习之后都能识别抓取 。黄海教授表示 , 水下抓取机器人不但提高了工作效率 , 还减少了对海底生态环境的破坏 , 有利于海生物养殖的可持续发展 。
团队还将继续改良机器人的各方面性能 , 通过环境感知和智能决策 , 实现在复杂环境中对复杂组合体、软体动物甚至生命活体的操作和作业 , 推动我国水下机器人自主环境感知与作业技术研究应用取得重大突破 。
作者:朱虹 张贺 采访人员 王越 文/摄 编辑: 王依然
来源:哈尔滨新闻网