日前,由中國造船工程學會主辦,哈爾濱工程大學承辦的首屆世界大學生水下機器人大賽在青島落幕。經評審,哈爾濱工程大學領航鯨隊、燕山大學智慧海洋創新團隊、哈爾濱工程大學星魂隊分別獲得AUV賽道冠軍、亞軍、季軍;國防科技大學破浪隊、國防科技大學乘風隊、俄羅斯涅維爾斯基國立海事大學分獲ROV賽道冠軍、亞軍、季軍。

值得一提的是,哈爾濱工程大學團隊研發的AUV(自主式水下機器人)領航鯨以滿分成績通過重重水下關卡,遙遙領先于其他團隊,以絕對優勢奪得AUV賽道冠軍。
重約20KG的領航鯨以視覺感知系統為眼,聲吶感知系統為耳,并具備智能決策的大腦與穩定航行控制的小腦,可有效避開淺灘暗礁,以編隊形式為漁船領航。

大賽規定,機器人順利過門即可拿到基本分,加入不同程度旋轉動作可獲取相應附加挑戰分,橫滾2周則可拿到滿分。在水下第一關“過門”時,領航鯨以橫滾兩周的優美身姿驚艷亮相,在大部分團隊選擇只拿基本分的情況下,領航鯨在第一關以滿分成績遙遙領先。
在撞球環節,水下賽道有紅、黃、綠三種顏色浮球,團隊要在下水前抽簽,根據所抽取的顏色順序使機器人在水中依次撞擊浮球。一般采用預設航程點的機器人很難完成此項任務,而領航鯨因為具備準確可靠的智能感知與視覺DP(動力定位)能力,可有效完成自主搜探與撞球任務,因此,在這一環節,領航鯨再一次以滿分成績順利闖關。
團隊負責人方亮介紹,AUV的關鍵在于態勢感知與自主決策規劃控制能力,在未知非結構化環境和非預設態勢下完成自主搜探作業任務,十分考驗AUV的智力水平與自主能力,團隊所構建的前端智能感知、融合決策與任務自主靶向導引系統可有效完成期望目標搜探任務。
領航鯨不僅有眼睛和智慧的頭腦,它的聽覺系統也十分靈敏。在聽聲浮圈環節中,機器人要通過37.5kHz聲源引導到達終點圈下方,而后在1.5m直徑邊框中精準上浮,正是因為搭載了先進的聲吶系統、具備精準的俯視DP能力,領航鯨精準出圈,順利完成闖關。
領航鯨團隊僅有9人,他們來自哈爾濱工程大學智能科學工程學院、水聲工程學院、青島創新發展基地,有碩博生,也有本科生,指導教師為嚴浙平、陳濤、張居成教授。負責人方亮介紹,AUV的設計難點在于無人系統總體體系結構的構建,既要考慮大腦的感知能力與算力,亦要考慮平臺的載荷搭載與自穩能力。團隊的目標就是要進一步提升AUV集智能感知-自主導航-融合決策于一體的無人自主智能化水平,本次賽事的實踐證明,領航鯨已經具備了這一能力。
“接下來,團隊還計劃將領航鯨微小型水下無人潛航器的相關技術在實際工程化中落地應用,以賦能增強水下近抵觀測與低成本自主巡航能力,有效提升水下無人系統智能化水平,為國家重大需求貢獻青春力量。”方亮說。
哈爾濱工程大學校長助理趙玉新表示,世界大學生水下機器人大賽,致力于構建中外青年學子在水下機器人創新領域交流的平臺,促進水下智能技術裝備創新發展和人才培養能力持續提升。首屆大賽的成功舉辦,為后續發展積累了良好開端,開創了大學生科技創新領域的新賽事、新平臺。







