日前，中國(guó)海洋大學(xué)舉辦了國(guó)內(nèi)首屆“水下機(jī)器人大賽”，比賽激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造能力，為今后海大的機(jī)器人研發(fā)領(lǐng)域提供了人才和技術(shù)支撐。
何謂水下機(jī)器人？水下機(jī)器人都能干些什么？相信很多人都有此疑問(wèn)，中國(guó)海洋大學(xué)工程學(xué)院教授宋大雷告訴記者，水下機(jī)器人，學(xué)名為水下潛水器，是一種在水下承擔(dān)海洋勘察、應(yīng)急救生與打撈、情報(bào)收集等多種任務(wù)并可以反復(fù)使用的水下機(jī)器。水下機(jī)器人從20世紀(jì)60年代起步發(fā)展至今已經(jīng)走過(guò)了載人潛水器、無(wú)人有纜水下機(jī)器人（ROV）、無(wú)人無(wú)纜水下機(jī)器人（AUV）三個(gè)階段，目前，美國(guó)、英國(guó)、俄羅斯、法國(guó)等國(guó)家的水下機(jī)器人技術(shù)處于世界一流水平，而我國(guó)的水下機(jī)器人事業(yè)是從20世紀(jì)80年代起步，雖然起步晚，但我國(guó)的海洋科技工作者正在努力縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，“蛟龍”號(hào)就是一個(gè)成功的典型。水下機(jī)器人的技術(shù)水平取決于人才，因此，海大舉辦“水下機(jī)器人大賽”為我國(guó)的水下機(jī)器人事業(yè)的發(fā)展打造了一個(gè)選拔儲(chǔ)備人才的平臺(tái)。
培養(yǎng)大學(xué)生精英人才團(tuán)隊(duì)
海大在機(jī)器人領(lǐng)域已經(jīng)取得了一些成績(jī)，不僅在國(guó)內(nèi)機(jī)器人競(jìng)賽中獲得過(guò)冠軍、一等獎(jiǎng)等30余項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng)，還參加了在美國(guó)、韓國(guó)的機(jī)器人大賽，并獲得世界冠軍等多項(xiàng)優(yōu)異成績(jī)。海大今年舉辦的“水下機(jī)器人大賽”是國(guó)內(nèi)高校首次舉辦水下機(jī)器人領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)比賽，所用機(jī)器人均由海大學(xué)生自主開(kāi)發(fā)，歷時(shí)一年。
“水下機(jī)器人涉及的科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域非常廣泛，包括船舶與海洋工程、控制科學(xué)與工程、機(jī)械工程、動(dòng)力機(jī)械與工程熱物理、儀器科學(xué)與工程、信息與通信技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、流體動(dòng)力學(xué)、聲學(xué)、導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制、計(jì)算機(jī)科學(xué)、傳感器技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域。水下機(jī)器人競(jìng)賽這種形式非常適合培養(yǎng)海洋工程技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新人才。”宋大雷告訴記者，本次比賽，海大以團(tuán)隊(duì)形式將不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生聚集在一起，充分發(fā)揮術(shù)業(yè)有專(zhuān)攻的特點(diǎn)，讓學(xué)生們盡情發(fā)揮自己的才智，打破傳統(tǒng)學(xué)科局限，用學(xué)生們更加自由、更具有想象力的特點(diǎn)來(lái)推動(dòng)水下機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展?！皩W(xué)生們自己開(kāi)發(fā)的機(jī)器人具有自動(dòng)定深、自動(dòng)定向、自動(dòng)懸停、自動(dòng)航速、高質(zhì)量超清晰圖像傳輸和視頻存儲(chǔ)等功能，可深入水下200米，可替代潛水員在復(fù)雜海域進(jìn)行各種探測(cè)、考察等研究工作?！彼未罄捉淌诒硎荆瑢W(xué)生們還提出了在國(guó)際上都非常新穎的水下機(jī)器人“多智能體編隊(duì)控制”理念，他們把機(jī)器人團(tuán)隊(duì)配合的想法也做了出來(lái)，這是非常有意義的。
奪得本次比賽冠軍的海大自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的黃嘯如告訴記者：“這次比賽提高了我們的動(dòng)手能力，而且加強(qiáng)了大家的團(tuán)隊(duì)合作。最重要的是把自己的優(yōu)勢(shì)都發(fā)揮了出來(lái)，把掌握的理論知識(shí)真正運(yùn)用到了實(shí)踐中?！北敬伪荣愐彩呛４髮?duì)具有專(zhuān)業(yè)技術(shù)的學(xué)生的試金石，通過(guò)比賽選出一批有實(shí)力的優(yōu)秀人才。海大將這些在不同領(lǐng)域具有專(zhuān)項(xiàng)特長(zhǎng)的學(xué)生整合入教師的科研團(tuán)隊(duì)，打造出一只綜合性強(qiáng)、思維活躍、能夠攻關(guān)的精英化團(tuán)隊(duì)。
水下滑翔機(jī)打破國(guó)外壟斷
在深海開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，海大還將依托3500噸的東方紅2號(hào)海洋調(diào)查船，開(kāi)展外?？瓶颊{(diào)研，增加科研團(tuán)隊(duì)的海上實(shí)踐能力。除了重視人才培養(yǎng)，海大工程學(xué)院也已進(jìn)行了一系列極具戰(zhàn)略?xún)r(jià)值的課題研究。據(jù)宋大雷介紹，海大正在自主開(kāi)發(fā)一種名為“水下滑翔機(jī)”的新一代水下機(jī)器人，它屬于自主式智能水下機(jī)器人，采用浮力驅(qū)動(dòng)和姿態(tài)控制技術(shù)，無(wú)噪音、低功耗，具有非常強(qiáng)的探測(cè)能力和機(jī)動(dòng)范圍，在國(guó)際上具有前沿性?！艾F(xiàn)在中國(guó)還沒(méi)有應(yīng)用這種機(jī)器人，而國(guó)外又對(duì)這種技術(shù)進(jìn)行了封鎖。既然國(guó)際上尋不到支持，那我們就自己做，以此來(lái)打破國(guó)外對(duì)水下滑翔機(jī)技術(shù)的高度壟斷。”水下滑翔機(jī)現(xiàn)已進(jìn)入海試階段，一旦技術(shù)成熟并投入生產(chǎn)，將為我國(guó)海洋觀測(cè)、海洋信息收集帶來(lái)巨大幫助。
目前我國(guó)大部分應(yīng)用于深海開(kāi)發(fā)的機(jī)器人都自國(guó)外引進(jìn)，每臺(tái)水下機(jī)器人的引進(jìn)費(fèi)用少則十幾萬(wàn)元，多則幾千萬(wàn)元，如果海大研究的水下機(jī)器人正式投入使用，不僅為國(guó)內(nèi)深海開(kāi)發(fā)節(jié)約大量成本，還將提升我國(guó)海洋探測(cè)的技術(shù)水平。
除了水下滑翔機(jī)外，海大還致力于深遠(yuǎn)海域移動(dòng)觀測(cè)平臺(tái)的研究。目前常用的水下觀測(cè)平臺(tái)為錨系潛標(biāo)平臺(tái)。潛標(biāo)是系泊在海面以下并通過(guò)聲釋放器進(jìn)行回收的長(zhǎng)期觀測(cè)海洋環(huán)境要素的系統(tǒng)。目前中國(guó)海洋大學(xué)成功研制出系列深海潛標(biāo)，形成了潛標(biāo)系統(tǒng)布放和回收規(guī)范，在南海已布放70余套潛標(biāo)，占南海長(zhǎng)期在位潛標(biāo)的60%~70%，回收成功率達(dá)到100%，在國(guó)際處于領(lǐng)先地位。海大將水下機(jī)器人機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、續(xù)航能力高等特點(diǎn)應(yīng)用于海洋觀測(cè)領(lǐng)域，構(gòu)成移動(dòng)式觀測(cè)系統(tǒng)，可彌補(bǔ)錨系潛標(biāo)定點(diǎn)觀測(cè)的不足。就像將一雙可以移動(dòng)的眼睛放入了海洋，可以更清晰地看清深遠(yuǎn)海域的動(dòng)向，全面收集海底信息，為海洋科學(xué)研究、資源開(kāi)發(fā)、藍(lán)色經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全服務(wù)。
