水下机器人研究相继开始,目前已经进入智能水
地球表面70%都被蔚蓝的海洋覆盖,但我们真正了解的海洋可能只是冰山一角。海洋环境极端恶劣,且由于人类手段的局限性,我们对这片广袤水域的认知仍然十分有限。尽管我们常常说要“向海洋要资源”,但实际上,我们的能源开采主要集中在海洋的表层,深海的和利用仍然处在起步阶段。
在9月3日举办的人工智能与水下机器人高峰论坛上,中国科学院沈阳自动化研究所所长于海斌分享了我们对深海的渴望与挑战。他提到,水下机器人作为海洋的重要装备,在深海观测、勘探以及极端环境下的作业中具有巨大的潜力。从上世纪60年代开始,随着技术的发展,我们已经进入了智能水下机器人的时代。
相较于陆地和空中,海底环境的复杂性无疑更高,这对水下机器人的导航、避障、识别探测、追踪、编队运行等能力提出了更高的要求。于海斌表示,每次水下机器人进行实验时,他都会紧张到彻夜难眠,因为海底实验的持续时间之长、不确定性之高都让他为这些机器人捏了一把汗。
北京航空航天大学机器人研究所名誉所长王田苗介绍了水下机器人的导航方式和水下通讯的难题。传统的导航方式在长距离航行后会出现累积误差,而新的组合式导航方式虽然提高了精度,但误差仍然存在。水下机器人的信息通讯也是一大挑战,目前主要依赖水声通讯,而激光通讯等技术还在研发阶段。
中国工程院院士高文则对智能系统的处理速度、精度和能耗提出了要求。他强调,能耗直接关系到水下机器人的续航能力,而目前的水下机器人能耗仍然较高。
现场展示的水下机器人不再只是冰冷的机器,而是有了生命和灵魂。仿生的机械手、仿生鱼、仿生海豚等,都在从自然界的水下生物中汲取灵感,以实现更精细的作业和更灵活的抓取。中国科学院自动化研究所谭民研究员展示了他们的仿生机器海豚,这种机器海豚已经成功应用于水质监测任务,为三江源水源保护提供了数据基础。未来,这些智能水下机器人有望在海洋石油平台腐蚀程度检测、大坝水底污染监测等领域发挥更大的作用。
这些智能水下机器人正处于发展的初级阶段,但它们的潜力已经让我们看到了无限的可能。随着技术的进步和创新,我们有理由相信,未来的海洋将更加深入和广泛。