搭建水下機器人領域科創交流平臺——魯東大學舉辦2023中國國際海洋水下機器人大賽

一場全國高校範圍內的“科技創新之戰”在魯東大學“打響”。

８月１－２日，由中國海洋發展基金會、中國海洋發展研究會、中國海油海洋環境與生態保護公益基金會、煙臺市人民政府共同主辦，魯東大學、中國海洋發展研究會北海分會、江蘇省海洋資源開發技術創新中心承辦的２０２３中國國際海洋水下機器人大賽暨高端論壇在魯東大學舉辦，全國範圍內１３所高校的２４支參賽隊攜水下機器人來煙參賽，大學生們用創意“説話”，展現青年一代的創新能力。

一個簡單動作背後

是創新力量的崛起

８月１日上午，水下機器人大賽在煙臺體育公園游泳跳水館舉辦。泳池中已經劃好賽道，池底設置了資格賽大門以及比賽環節中的得分點位，從氣球、高爾夫球、定向標記到上浮框等等，儼然闖關遊戲現場。然而這次，各個關卡均需要由水下機器人來完成。

岸邊，參賽大學生的電腦螢幕上正跑著數據，反覆確認水下機器人狀態：“可以了嗎？”“有電嗎？”“還剩幾分鐘調試時間？”幾人對準電腦查看代碼，幾人抬著水下機器人確認數據，分工合作進入待“考”狀態。

一聲哨響，水下機器人展示的時間到了。“３、２、１，走。”隨著團隊指令的下達，一台由大學生團隊創造完成的水下機器人正式下水試煉。

在ＡＵＶ賽道的比賽中，水下機器人穿過黃色資格賽大門後，直奔水下氣球，撞擊交錯設置的紅黃藍三色氣球後得分，岸邊隨之響起掌聲：“撞到了！撞到了！太棒了！”

緊接著，水下機器人展現出絕對淡定的一面，繼續自主識別行走路徑，完成系列動作後，自如轉彎，駛向設置於水面的白色六邊形上浮框，眼看它緩緩在框內自主上浮完成比賽，岸邊人群中再次響起歡呼聲。

“不簡單，真不簡單。”在第一支高校團隊參賽結束後，在旁觀戰的聊城大學水域之眼水下機器人團隊中間發出隊員們的討論。筆者在與隊員們的交談中得知，現場水下機器人的動作看起來簡單，實則需要經過大量精密嚴謹的設計。要讓一台水下機器人精準自主地完成撞擊氣球的任務，對於大學生團隊來説，有許多技術難點需要克服。候賽選手在其他團隊比賽時，在一旁總結經驗，點評賽事，互相學習。

創意成型

他們的目標是“服務社會”

現場，全國水下機器人大賽分為ＡＵＶ賽道、ＲＯＶ賽道、創意概念賽道、水産捕撈機器人賽道等４個賽道，來自北京大學、浙江大學、上海交通大學、西北工業大學、中國海洋大學等１５所高校的３０余支參賽隊的水下機器人，在海洋水底目標抓取與放置、海洋水下結構物檢修、海洋精準作業等數個項目進行“同海競技”。

借著一個創意的靈感，大學生們在實踐中擊破難點的阻礙，創造出服務相關領域的個個機器人雛形。

完成比賽的中國海洋大學“與光同航”水下機器人的創造選手之一董超告訴筆者，他們的水下機器人屬於是ＡＵＶ賽道，主打的就是“自主”運作。“ＡＵＶ賽道就是自動水下機器人賽道的縮寫，而另一個ＲＯＶ賽道，則是遙控水下機器人賽道，需要人來操作遙控。”

“最難的就是圖像的識別。”董超説，圖像識別中照射水下環境時與陸地上相機鏡頭中看到的不一樣，水的顏色、外界環境的燈光都會對水下顏色造成一個色域上的變化，“我們用肉眼看到的是紅色氣球，實際上通過演算法識別出來的並不是紅色，這個時候就需要我們調整色域，對水下目標進行一個顏色的判斷。”別看水下機器人在水中的狀態淡定，岸上的選手卻時刻懸著一顆心。董超説，在這個自動水下機器人的設計過程中，最難的就是“手腦協調”，“上層識別和下層運動控制怎麼才能達到一致，這個也是難點。要讓機器人‘眼睛’看到的傳輸給‘腦’處理，還要最終反應出來，類似於人的一個反應機制。”在ＲＯＶ賽道比賽中，魯東大學蔚藍水下機器人“出征”。團隊參賽人員霍鋮源介紹，從創意到機器人的面世，他們用了一年的時間來研究。“我們都是大一、大二的學生，我們的機器人對標的是水下作業服務，所以創造的核心就是‘穩’。”現場，霍鋮源介紹，考慮到水下作業環境複雜，團隊根據水波的不同力度，以及機器人下水後需抗衡的各類因素出發，製作出了這臺蔚藍水下機器人，未來的設想是要讓其替代人工到危險水下做一些電纜維修等工作，“有一些水下工作對人來説是非常危險的，如果換成機器人來做，這樣就減輕了人的負擔。也希望能解決海洋水下的一些卡脖子的困境。”

賽事搭建“深海科技”平臺

青年一代服務海洋強國戰略

全國範圍內相關專業的高校團隊來煙參賽，這個比賽到底重要在哪？

在大賽開幕式上，中國海洋發展基金會副理事長兼秘書長潘新春介紹，當代海洋水下機器人是集新型材料、數字技術、智慧技術等於一體的能在海底與深海從事極限作業的高科技裝備，它的應用與不斷發展，對探索深海世界，研究深海科學，開發深海資源，開展深海實驗，構建人類深海基地等等都有著十分重要的意義。“我們主辦海洋水下機器人大賽，主要目的是，搭建海洋水下機器人研發最新成果的展示平臺，搭建海洋水下機器人研發高端人才的交流平臺，搭建海洋水下機器人研發機制創新的激勵平臺，搭建海洋水下機器人産學研商用的融合平臺，為促進我國海洋科學探索、研究、開發、保護、治理提供重要手段和關鍵支撐，推動海洋水下機器人事業蓬勃發展。”

作為大賽的承辦方，魯東大學黨委書記王慶教授則表示，本次大賽旨在培養高素質水下機器人專業創新人才，推動海洋水下機器人領域科技進步，推動海洋裝備智慧化創新發展。

中國海洋發展基金會理事長呂濱在現場致辭中也提到：“海洋水下機器人大賽旨在動員和凝聚中外資源，推動我國海洋水下機器人及無人遙控潛水器的快速和健康發展。”

全國大賽選址煙臺，選擇駐煙高校魯東大學作為承辦方，究竟看中了哪些方面？

筆者從現場了解到，山東是海洋大省，海洋環境優越，海洋水産資源豐富。魯東大學作為煙威地區辦學最早的高校，始終堅持向海圖強，主動融入經略海洋大業。近幾年來，該校持續加強海岸海洋工程學科建設，推動水利環境海洋學科集群發展，精準服務海洋強國戰略，學校水利工程學科入選省屬高校“高水準學科”建設項目；學校建成國內唯一的海上航太發射平臺技術研發學科團隊，其研發的海洋平臺安全穩定控制技術全球領先並成功應用於“藍鯨”系列鑽井平臺製造；學校核電海洋工程研發團隊編研了我國首個《濱海核電溫排水監測預測技術手冊》和系列行業標準，濃海水入海監測預測技術走在全國前列……地理位置優勢配合辦學成果的出色，讓這次大會在煙落地。

專家們新穎的觀點、詳實的內容、鮮活的案例，為這場海洋水下機器人大賽注入了學術的力量，在校大學生創意參賽，也為海洋科技提供了持續不斷的青年力量。（徐峰、陳福宗）