獐子岛,一群中国水下机械人下海“抓”海鲜图片排母

2020-01-14 04:31

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科技日报实习记者 ?崔爽

这实在是个“稳中带皮”的比赛。

9月1号到6号,30支队伍在大连海事大学和獐子岛热热闹闹地比了一周。最终,15支决赛队伍抓了121只海胆扇贝海参,活的。

比赛学名“2018水下机器人目标抓取大赛”,也可以叫“水下机器人抓海胆海参扇贝大赛”,还可以叫“机器人海里抓娃娃大赛”。由国家自然科学基金委员会和大连市人民政府主办,今年第二届。

规则简单粗暴,各高校科研单位把实验室里的机器人请出来,放到大连獐子岛的海里,扑腾半小时出水,谁捞出的海货多,谁就赢。

参赛队员在进行机器人下水前的最后调试

听着很不严肃,但是来参赛的都是国内最厉害的水下机器人研究团队(还有一名个人参赛者,带着最便宜的机器,得了定点抓取组一等奖……)。

裁判是大连理工大学、中科院沈阳自动化研究所等单位的专家教授。两天决赛时间里,他们从早到晚坐在会议室,盯着大屏幕直播的选手怎样在船上调设备、做准备,怎样把机器人送入水,水里的机器人怎样定位、运动、抓捕,以及抓到的海参有多肥(开玩笑的没有这项)。看着裁判一边观察机器人的水下捕捞,一边讨论机器人的自主性、控制、集成度等,让只知道看“抓没抓到”的记者本人很汗颜,感觉是在场唯一的文盲。

裁判视角

直播画面中,几十公斤的机器人在水里缓慢转身、伸出小钳子、小笊篱、小触手,接近水底静静趴着的海胆扇贝们,钳住,提起,放进自带的筐里(大部分时候提不起来也放不进去)。看的人心里跟着着急、手上跟着使劲,类比一下,大概是看着幼子颤巍巍学吃饭、好不容易挖到几粒米、送到嘴边又掉了的亲妈心情。

偶尔有大收获,比如抓到最难抓的海参,现场还会鼓掌,机器人的一小步、人类的一大步!

9个海胆、1个海参,北京航空航天大学与中科院自动化联队的软体机器人收获不少

看着跟商场里的抓娃娃机的操作差不多,但难度系数完全不是一回事儿。何况即便是抓娃娃机,也没几个人能抓到东西。

真到了海里,风和洋流都是真的。决赛场地在距离大连市两小时船程的獐子岛上,距离海边几百米的一个15米乘15米的网箱里,潜水员模仿真实海洋环境里的水产品密度,不超过3个一平米进行布放,供机器人下水抓取。

海上的比赛场地

据大赛组织者介绍,海里洋流很大,去年设置网箱的时候没经验,第一天放上很粗的钢管,第二天就被冲跑了,反复尝试才搞定。机器下了水,难度可想而知。

抓取大赛分定点抓取和自由抓取两个类别,定点抓取是人在船上监看、操作、指挥机器人动作,自由抓取则是机器人下水自己找自己抓。今年进入角色的15支队伍里,有4支队伍进行了自由抓取,还没空手回。去年只有一队。

参加自主抓取比赛的中科院自动化所robcutt队队员在实时讲解

海底水草丛生、砂石浑浊,对机器人的视力也是很大考验。据裁判组老师介绍,虽然看直播还算清晰,但水下场景在机器人眼里可不是这样,人眼有跳动扫描注视等眼动,机器人没有,它们的视觉还跟5.4亿年前的人类差不多,非常原始。

海里信号衰减非常严重,如何实现机器人的高速通信也是大问题,一直没有好办法,机器人只能拖着长长的线缆下水。

因此,这项比赛除了几千到一万不等的奖金外,还有另一个高达千万的悬赏,承办方獐子岛集团承诺:如果单一水下机器人综合采捕效率能够超过潜水员的,公司将提供500万元的创新奖金;如果集群水下机器人综合采捕效率能够超过拖网船的,公司将提供1000万元的创新奖金。

当然,比赛结果离上面的目标还远,不过,今年参赛机器人的识别精度、抓取效率都比去年强得多,去年有的机器“一下水就傻了、沉不下去”,今年没有。抓上来的海参扇贝也更多,进步明显。

参加定点抓取比赛的机器人顺利出水

承办方大连理工大学的老师还友情赞助一些花絮:关于大家关心的为什么不抓鲍鱼的问题,主要是因为海胆扇贝和海参在水底比较老实,不乱动,是优秀猎物(谁会想获得这个优秀),而鲍鱼吸在石头上,机器人抠不下来,真的不是因为贵!

颁奖合照

至于獐子岛集团为什么重金悬赏,自然有他的道理。

去年起,抓捕决赛开始在獐子岛举办,除了这里的大海是天然实验室以外,这个靠海为生的岛有对水下捕捞的实在需求。海参贵大家都知道,但大家可能不知道,每个野生海参都是“海碰子”一次次下潜抓上来的,这些捕捞高手虽然工资高,但要付出健康的沉重代价。长期下潜、血液中氮气含量过高对身体危害很大、且不可逆,到了四十多岁,阴天下雨骨头疼,也就是常说的“潜水病”。如今,潜水员越来越少、招人很难,这项工作如果能让机器人来干,自然是功德一件。

大赛年年办,水下机器人们也越来越强。不只是精准捕捞,应急救援、水下勘测等工作也有它们的身影。

来源:科技日报 ?文中图片和视频均由作者提供

编辑:左常睿

审核:管晶晶

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