國(guó)內(nèi)首艘遠(yuǎn)洋漁業(yè)資源調(diào)查船“淞航”號(hào)順利完成首航任務(wù)，近日返回位于上海的家。此次科考之旅凱旋，“淞航”號(hào)攜帶的水下機(jī)器人功不可沒(méi)。充分“施展”人工智能(AI)的“聰明才智”，對(duì)水下機(jī)器人而言，下潛到水下600米查探漁場(chǎng)環(huán)境是小菜一碟。
國(guó)內(nèi)首艘遠(yuǎn)洋漁業(yè)資源調(diào)查船“淞航”號(hào)順利完成首航任務(wù)，近日返回位于上海的家。此次科考之旅凱旋，“淞航”號(hào)攜帶的水下機(jī)器人功不可沒(méi)。充分“施展”人工智能(AI)的“聰明才智”，對(duì)水下機(jī)器人而言，下潛到水下600米查探漁場(chǎng)環(huán)境是小菜一碟，裝備機(jī)械臂后還可以直接水下作業(yè)。事實(shí)上，在上海海洋大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里，更多“奇幻”的水下機(jī)器人研究已經(jīng)有了眉目。其中，擁有AI的機(jī)器魚(yú)擅長(zhǎng)栩栩如生的仿生術(shù)，連魚(yú)兒們都不那么容易甄別出它的“外族”身份。
“機(jī)器魚(yú)”各具智慧
有著翼狀的胸鰭、細(xì)長(zhǎng)如鞭的尾巴，這條蝠鲼的外表極其逼真，可它卻是實(shí)打?qū)嵉?ldquo;特工”。從2013年起，上海海洋大學(xué)錢(qián)衛(wèi)國(guó)教授領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)就開(kāi)始了機(jī)器魚(yú)的研究。第一代“狗魚(yú)1號(hào)”雖然外形逼真，也克服了水中視覺(jué)避障、傳感器信息接收和輸出等技術(shù)難點(diǎn)，但電纜驅(qū)動(dòng)還是讓它“露出破綻”。于是，從“狗魚(yú)2號(hào)”開(kāi)始，研發(fā)進(jìn)入了無(wú)電纜驅(qū)動(dòng)的時(shí)代。“我們的機(jī)械海龜增加了多自由度游泳，龐大的背殼也可以攜帶多種傳感器，而機(jī)械海蛇長(zhǎng)80厘米，可以在河道淤泥里自由穿梭，相當(dāng)于一架水底無(wú)人機(jī)。”錢(qián)衛(wèi)國(guó)如數(shù)家珍地為記者介紹這些AI作品。在今年舉行的2017OI中國(guó)水下機(jī)器人大賽中，上海海洋大學(xué)的多款機(jī)器魚(yú)斬獲大獎(jiǎng)，錢(qián)衛(wèi)國(guó)也獲得了杰出指導(dǎo)教師獎(jiǎng)。
目前，機(jī)器魚(yú)的研究還主要停留在實(shí)驗(yàn)室階段，但其應(yīng)用前景卻很廣泛。“以前漁網(wǎng)是否破損，需要漁民自己下水一點(diǎn)點(diǎn)摸索。有了機(jī)器魚(yú)，漁民就能‘對(duì)癥下藥’。”錢(qián)衛(wèi)國(guó)介紹，“機(jī)器魚(yú)還可以承擔(dān)漁場(chǎng)勘探、水下環(huán)境測(cè)試等重任。”至于這些逼真的機(jī)器魚(yú)是否有被大型捕食魚(yú)類(lèi)“誤食”的可能，錢(qián)衛(wèi)國(guó)表示，將通過(guò)涂抹干擾色等措施來(lái)避免。
“秘密特工”用途廣
隨著科技的發(fā)展和人類(lèi)開(kāi)發(fā)海洋腳步的加快，水下機(jī)器人，尤其是高度仿生的機(jī)器魚(yú)，作為人類(lèi)探索海洋的重要手段得到了越來(lái)越多的重視。 “海洋是目前能源、生物資源最具發(fā)展?jié)摿Φ目臻g。人伴隨著人類(lèi)認(rèn)識(shí)、開(kāi)發(fā)海洋的進(jìn)程，水下機(jī)器人也在不斷發(fā)展。”錢(qián)衛(wèi)國(guó)介紹，“水是魚(yú)兒的天下，人類(lèi)的形態(tài)特點(diǎn)和魚(yú)類(lèi)相比處于完全劣勢(shì)。因此，水下機(jī)器人多仿魚(yú)類(lèi)的形態(tài)甚至是運(yùn)動(dòng)方式，使它們可以輕松混入魚(yú)群中。”
據(jù)介紹，無(wú)纜水下機(jī)器人具備了探測(cè)識(shí)別、信息融合、智能控制等多方面技術(shù)，能夠依靠自身的決策和控制在復(fù)雜的海洋環(huán)境中高效完成預(yù)定任務(wù)。“無(wú)纜水下機(jī)器人在經(jīng)濟(jì)和軍事等領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景，代表了水下機(jī)器人發(fā)展的趨勢(shì)。不過(guò)，高效能的電池相對(duì)缺乏和昂貴是目前無(wú)纜水下機(jī)器人發(fā)展的瓶頸。”錢(qián)衛(wèi)國(guó)表示。
此外，上海海洋大學(xué)還開(kāi)發(fā)了蝦蟹塘自主導(dǎo)航式投餌船等AI高科技產(chǎn)品，具有自主路徑規(guī)劃和導(dǎo)航能力，實(shí)現(xiàn)投餌、水質(zhì)監(jiān)測(cè)的自主化，目前已在寶山、崇明等養(yǎng)殖場(chǎng)應(yīng)用，并出口厄瓜多爾等國(guó)家。
