ZAKER哈尔滨 02-25
哈工程海洋机器人“列队出征”!可在线执行观察、调整、决策、行动等动作
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ZAKER 哈尔滨记者 王越

海面上,多个海洋机器人通过组网通讯共享信息,随着作业局势的不断改变,快速变换着独特的队形,在线执行观察、调整、决策、行动等动作,最终完成协同探测、作业等任务 …… 这些长着 " 大脑 " 和 " 眼睛 " 的机器人,可以完全自主作业,不需要人为干预。

2021 年 2 月初,由哈尔滨工程大学水下机器人技术国家级重点实验室牵头的海洋机器人集群智能协同技术项目群成功让海洋机器人学会了团队协作,流畅的典型任务演示顺利通过了海试验收,这也标志我国海洋机器人集群智能协同技术取得实质性突破并达到了国际先进水平。实现了海洋机器人集群智能协同架构模式从集中式(有中心)/ 混合式发展为分布式(无中心),系统协同智能化水平从半自主升级为全自主,适应任务场景及环境从确定结构化拓展为未知非结构化。

领衔组建 " 国家队 ",让海洋机器人学会团队协作

海洋机器人集群智能协同属于 " 人工智能 + 海洋无人系统 " 深度融合发展的一项基础性、创新性技术,作为引领未来装备发展、作业模式变革的一项前沿颠覆性技术领域而备受各国关注及倾力投入,也是 " 十三五 " 期间一项具有标志性意义的科研项目。海洋机器人集群智能协同技术项目群包含 4 个项目,系统庞大、涉及关键技术众多、复杂性高,为此,哈工程水下机器人技术国家级重点实验室联合多家业内优势单位组建了一支国内一流的科研攻关团队。

就像自然界中鱼群、狼群、蜂群一样,海洋机器人也 " 长着 " 耳眼、大脑和手脚,具备环境感知、自主决策和执行任务能力,海洋机器人集群系统实现了这些智能机器人互联互通、态势共享、群策群力,从而在未知的海洋环境中全自主地完成协同探测、作业等任务。

" 两个或多个机器人协同作业,不是简单的功能叠加,而会出现 1+1>2 的群体智能效应,涌现出全新的协同行为模态,从而完成更加复杂的协同任务。" 集成项目负责人廖煜雷介绍,集群协同技术能支持至少 50 个机器人共同作业,机器人可以随时加入或退出集群,集群系统自主快速重构并重新分配任务,从而改变作业规模或效率;同时,机器人集群协同技术可实现机器人全自主操作,也可根据需求实现人机相互协作。

近两年攻坚,平均年龄 26 岁的 " 群智团队 " 不负重托

受 2020 年疫情的影响,项目群研制时间被大大缩短,本就困难重重的系统研发、海试工作难度系数再次升级。群智团队共 20 余人,平均年龄只有 26 岁,但这群年轻人为了科研不怕吃苦的拼劲让老师们十分感动。

" 团队中很多研究生从 2020 年 6 月一直到海试结束的 200 余天,仅仅休息过几天,有的研究生为了完成任务几次将手术延期。" 受任务复杂性、环境不确定性影响,试验中集群系统遇到了很多突发事件,但为了顺利完成科研任务,团队克服烈日暴晒、海况恶劣、水土不服等困难,始终坚守在科研一线和试验现场,不负重托顺利完成了科研任务。

经过近两年的攻坚克难,他们突破了信息共享、协同感知、敏捷编队等核心关键技术,成功研制出具备多协同任务模式、多智能模态、弹性可重构的海洋机器人集群智能协同技术演示系统,有力推动了海洋机器人集群智能协同的理论创新及技术发展。

编辑 李洪霜

值班主编 张颖

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