山建大教授发明海参捕捞“神器”,带人工智能的“章鱼”专逮海参

Xsens动作捕捉 2023-05-09 2696

齐鲁晚报·齐鲁壹点记者 尹明亮

海参怎么捕捞?身着潜水衣的“猛子”们一次次潜入海底,将一只只海参带出海面,这是当前海参捕捞最常见的景象。但在山东建筑大学机电工程学院,于复生教授带着团队发明了一个全身带着人工智能的机器人,专门下水捞海参,不久的将来,这个外形和章鱼有几分相似的机器人或许会代替那些被称作“猛子”的海参捕捞者下海捉海参。

山建大教授发明海参捕捞“神器”,带人工智能的“章鱼”专逮海参  第1张

这个机器人可在海里游

戴着“黄帽子”,帽子底下是各种管线,透过透明的外壳,这个半个冰箱大小的装置乍看上去颇有几分机器“章鱼”的模样。这便是于复生教授团队研发的新一代“主从控制式海参捕捞机器人”,2018年获得山东省重点研发计划(公益类)项目立项,期间虽因疫情略有耽搁,但到2020年下半年,于复生团队的这个海参捕捞机器人还是给众人带来一次次的惊喜。

“看着笨笨的,但在海里‘游’起来十分自如。”对于青岛牧海人生态养殖有限公司养殖工程师唐保成来说,这个机器人去年11月份在黄岛进行的海参捕捞实验让他印象深刻。“如今的海参捕捞几乎完全靠人工,但这个机器人的实验,看上去能解决大问题。”

其实在去黄海的海洋牧场之前,这个机器人早已经在济南的鹊山水库小试身手,一根线缆连到船上作为电源,这个在水下的机器人自己看路、自己调整姿态、自己寻找目标进行捕捞,工作做得“得心应手”。

“通过智能定位等系统,这个机器人可以自主游动,效率也值得期待。”于复生介绍,其实海底养殖的机械化捕捞一直是个难题,都是靠人潜水捕捞,之前也曾有多家单位相继做过机械化捕捞的研发,但至今没有一个能得到养殖户们的认可,2012年,于复生从养殖海参的同学那产生了研发个海参捕捞机器人的想法,期间陆陆续续有几个不太成功的尝试,但从2018年以后,他认真了。“这个算是第四版了,通过实验来看,技术也挺成熟了。”

山建大教授发明海参捕捞“神器”,带人工智能的“章鱼”专逮海参  第2张

包含多项高科技,已申请十几项专利

前不久,于复生团队的“主从控制式海参捕捞机器人关键技术研究”顺利通过验收,这个其貌不扬的机器人也获得了各位知名专家的认可。“这不是一个简单的收获机,尽管外形还不甚完美,但它从里到外都带着人工智能的技术植入。”于复生说,其中最典型的就是机器人的机器视觉、智能导航以及自动拾取的技术。

在这个机器“章鱼”的上上下下有六个摄像头,这便是它的眼睛,“通过系统集成,它可以自动识别图像,做出判断,并且可以把图像实时传到船上的电脑,与人共赏‘海底风景’。”于复生介绍,这个视觉系统,再配上他们自主设计的独特的自动拾取技术,便是这个机器人最核心功能了,既可以自主捕捞,也可以在人的“指挥”工作。

海底水流、地理状况复杂,即便熟练的老“猛子”,每年也都会有在海底发生意外的情况,所以要想机器人好好干活,也得保证它的安全。“这个就是靠着智能导航系统和特殊的行驶技术了,机器人的智能导航系统中既有北斗和GPS导航、陀螺仪,也有团队自主编写的导航算法,可以保证在捕捞海域既不重复工作,也不遗漏,成熟又独特的海底行驶方式,也让它能更自如的应对海底复杂状况。”于复生介绍。

至今,于复生团队的海参捕捞机器人已经累计申请了8项发明专利,10实用新型专利已经获得授权。“团队成员分工合作,两年来,研发过程其实也算十分顺利。”于复生介绍。

养殖户甚期待,已有多家机构要合作

在11月份于黄岛的海洋牧场进行的捕捞实验现场,不少海参养殖户闻风而来,围观这个颇为新奇的机器人。“如果真能生产出来,大家对这个机器人的期待还是非常大的。”唐保成介绍,从事海参养殖行业十四五年,他眼看着“猛子”们的年龄越来越大,人工成本越来越高,“这活又苦又累,如今年龄低于50岁的海参捕捞人都不多见了。”

当机器人带着捕获的海参出海后,海参养殖户们在朋友圈中转发的机器人照片也一下子火了。两个月来,已经有七八个机构联系到于复生,想合作把这个机器人实现产业化。

“还有养殖户打来电话,咨询这个机器人能不能捕捞蛏子,但它的机结构设计确实没法捕捞蛏子,不过稍加改造后,捕捞海胆是可以的。”虽预想过它的市场前景,但于复生没想到大家的需求这么迫切。

于复生介绍,虽然这个海参捕捞机器人的技术已经十分成熟,但如今的试验形态还稍显粗糙,下一步的任务就是做进一步的改良,改良后的形态可能更像一只章鱼,然后就是计划把它整合到海收船上,提高捕捞效率,个别位置的材料和部件也需要进一步优化。“如果顺利,这个机器人2021年就能真正在海参捕捞中与渔民见面了。”于复生说。

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