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水下机器人背后的城市“潜”力

2018-09-11 04:58 新商报

  8月下旬,大连理工大学中日国际软件学院副院长王雷带着科研团队展示了用于水产养殖领域的水下机器人。听说这个机器人能抓海参,很多企业大有相见恨晚之意。十天之后,一个在獐子岛海域举办的水下机器人抓取大赛,毫无前兆地“火”了起来。四位工程院院士出席高端论坛、参赛队伍档次高,引来了众多媒体的竞相关注……当然,普通人最关心的是,水下机器人什么时候能取代“海碰子”?

  A 一场比赛背后的水下机器人战略

  各高校科研单位把实验室里的机器人请出来,放到大连獐子岛的海里,扑腾半个小时,谁捞出的海参多,谁就赢。这个看起来更像是游戏的比赛,其实是一个或将诞生海洋产业未来的赛事——水下机器人目标抓取大赛。今年,这项赛事进入第二年,参赛的队伍也都是国内厉害的水下机器人研究团队,北京工业大学-大连理工大学联队、天津大学代表队、北航自动化所联队、中国海洋大学海视一号队、中国科学院自动化研究所RobCutt队、大连海事大学章鱼队、大连理工大学MMCL代表队、哈尔滨工程大学中国科学院自动化所联队……参赛名录中,尽是国内知名学府和科研院所。

  事实上,本次大赛及论坛是继2017年9月在大连獐子岛成功举办后的第二届。而这背后,其实是国家对于水下机器人的战略性发展规划。记者了解到,近年来,国家自然科学基金委大力推动水下机器人领域特别是水下机器人环境感知与目标抓取的发展。力图通过构建水下智能装备的产学研一体化平台,汇聚国内外顶尖研究机构和公司投入水下智能机器人研发,最终达到智能机器人代替人工进行水下采捕作业的目标,解决海洋牧场采捕作业劳动强度大、生产效率低问题,降低采捕成本和水下生产风险,促进海洋牧场产业健康可持续发展。据悉,该资金支持的几个抓取项目研究,支持专项资金总额已经超过1200万元。

  B “抓海参”之后,还有百亿级市场?

  其实,早在2017年4月,大连理工大学与獐子岛集团成立水下机器人联合实验室,围绕水下机器人等海洋装备自动化领域关键共性技术问题开展协同创新。企业的需求很明确,“我们的海参采捕,全部依靠潜水员,但一方面很多海参生长海域的水深在三十多米,另一方面潜水员出于安全考虑,要求每潜水15分钟就要上来休息。”獐子岛集团相关人士向记者介绍,企业需要能取代人工的水下采捕机器人,同时,也希望水下机器人在效率和成本上能符合企业的基本生产要求。

  这,并不是獐子岛这类水产龙头企业的高端需求。就在前几天进行的大连专交会上,当王雷和团队带着水下机器人参展的时候,很多水产企业也投来了关注的目光。“今年夏天气温居高不下,圈养的海参来不及采捕,损失惨重,如果有这个水下机器人,我们或许可以大幅地减少损失。”几位来自锦州的海参养殖企业负责人告诉王雷,如果这个机器人的成本合理,他们一定会购买。

  “抓海参”,其实只是水下机器人隐藏的巨大市场中的九牛一毛。记者了解到,继空中无人机市场进入喷井期,水下机器人领域也开始持续升温。事实上,水下机器人在水下的应用范围极大,除了水下采捕,如海洋探测、安全搜救、水下摄影等等,都孕育着巨大的市场前景。而类比已经趋于成熟的空中无人机市场,水中机器人未来消费级市场规模可达百亿级。

  C 取代“海碰子”还要多久?

  “水下机器人的分项技术,比如自动化、识别等技术,目前国内外已经非常成熟,”王雷告诉记者,现在的研发领域需要做的,是如何把这些技术有效地集合在一起,为水下机器人所用。事实上,在过去的一年多以来,由于抓取大赛这类顶级赛事的推动,水下机器人抓取的技术已经取得了非常明显的进步,比如,去年的大赛上有科研团队的机器人在淡水中试验的效果非常好,但是真正到了有风力、有洋流的海水中,抓取能力就大为下降,但是今年,很多队伍的稳定性明显增强。难度系数更高的自主抓取,去年仅有一支队伍参赛,今年则有4支队伍参赛,且成绩都要好于去年。

  现在,这些还在各大高校和科研院所实验室里的水下机器人,与真实的水下工作环境之间,还相差一个叫做市场的东西。现在,操作这些机器人的是高端科研人才,而企业需要的是一个能被普通员工熟练操作的可操作性很强的水下机器人;是一个从成本和效率上,绝不能逊色于传统水下采捕人员的水下机器人。而记者了解到,本次参赛成本最低的一个水下机器人,成本也在3万元左右,而成本高的设备,造价可能近十万元。而从目前来看,这下水下机器人抓取的效率还达不到一般潜水员的水平。

  “一个在实验室里完成的技术成果,并不等同于商业化的产品。从成果转化为产品,中间需要有人力物力财力的投入、市场化技术的二次开发,”业内人士向记者介绍,目前国内在其他领域应用的水下机器人,已经有少量进入了产业化阶段,而抓取类的水下机器人,目前尚在研究阶段。而在国家自然基金委设立该项目之初,设计的投入生产周期为五到十年。“从这两届大赛的技术发展速度来看,五年内应该会有比较成熟的水下抓取机器人投入生产应用。”王雷告诉记者。

  而记者同时了解到,目前,如上海、厦门等城市,都在着力加大水下机器人产业的发展。大连市在发展水下敏捷机器人方面有着得天独厚的条件和坚实的基础,拥有包括大连理工大学、大连海事大学、大连海洋大学在内的多所从事水下机器人研究的高校和科研机构,发展水下机器人产业大有可为。

  同时,大连市具有发展水下机器人产业得天独厚的地理优势。作为滨海城市,也是首批沿海开放城市,海岸线长度2211公里,占全国1/10,拥有得天独厚的海洋渔业资源,大连海鲜已成为一张亮丽的名片,涌现出一批以獐子岛集团为代表的著名企业。樊鑫建议,大连应继续办好人工智能与水下机器人高峰论坛暨水下目标抓取大赛,使其成为大连市科技名片。目前,大连也正在依托各大高校和企业的合作,加速该产业的推进。

  记者孙霞

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