这里终将有大疆、极飞诞生！水下机器人自主抓取获重大突破，人机协同技术进步迅速

水下机器人领域终将诞生一个规模、声誉堪比大疆、极飞的公司。

虽然现在关注的人比较少，而且一批公司受大疆在无人机领域成功的影响，将产品布局在“伪命题”消费级水下机器人，但是，随着技术的进步，以及对水下机器人在水下作业中的特有优势，水下机器人作为一个蓝海市场，必将爆发，迎来自己的春天。

在40分钟的时间内（准备+捕捞），人际协同操作一共抓到到了79个目标海鲜。去年的最高成绩是28个。

虽然因为每年的比赛场地等环境因素都有所不同，不是同一年的比赛成绩很难具有可比性，但是还是能直观地感觉出来这方面的技术进步还是很明显的。

自主抓取能抓到11个，简直可以封神了。

往年都是零，也有点出乎意料啊。能想到自主抓取不容易，但是没想到前几年都是鸭蛋成绩。无怪乎往年自主抓取都是没有冠军，而是给一个创新奖、开拓奖之类的。

目前自主抓取的效率还是约为人机协同的13%左右（11/79*100%=13.92%），所以，自主抓取远远没有达到实用的水平，这个结论目前还没有大的问题。因此真正想商业化运作的话，不如继续提高人机协同组的操作效率。自主抓取，可以往后缓一缓。

在疫情的情况下，还能取得如此成绩，实属不易。

这个领域就要迎来爆发了。

9月20日上午，由国家自然科学基金委员会、大连市人民政府、鹏城实验室共同主办，2020全国海洋智能装备创新大赛暨第四届全国水下机器人大赛在大连金石滩鲁能希尔顿酒店举行颁奖典礼。大连理工大学OurEDA队凭借水下机器人自主抓取11个目标物的最好成绩，获得自主抓取组决赛冠军，实现中国水下机器人在真实海洋情况下自主抓取零的突破，大连海事大学海星队获得人机协同抓取组决赛冠军。

“我们自主抓取项目已经实现从0到1的进步，从过去自主抓取抓不起来，到现在今年有三个队，成功地完成了自主抓取，这表明我们的技术水平有很大的提高。”重庆邮电大学副校长、中国人工智能学会副理事长这样评价。

“自主抓取是一个系统工程，包括图像处理、图像识别、目标获取到执行最后抓取......有一个环节不行都达不到今天的效果。从这个角度看，我们的自主抓取今年有非常大的进步。”中船集团760研究所副总工程师刘增武说。

“全国水下机器人大赛”是由国家自然科学基金委发起，并于2017年开始举办的国际上首个在真实近海环境下进行的智能机器人竞赛，现已成长为有关水下环境探测感知、敏捷作业中的高端引领性赛事。目前已经形成了水下机器人的南北双赛格局，其中湛江的南方赛以无缆自主式水下机器人巡航探测为主，大连的北方赛以远程控制水下机器人智能作业为主，目前国内外的参赛高校、科研机构和企业有上百家，上千支国外队伍活跃于各届大赛。受新冠疫情影响，本次比赛只有20支队伍参加线下现场的人机协同抓取组和自主抓取组的比赛，有400余支队伍和个人报名参加线上的目标识别组比赛。

记者了解到，全国水下机器人大赛往届比赛曾邀请过日本德岛大学代表队参赛，该队还取得了不错的成绩。但因国际参赛时，设备运输、人员出入境等方面还有一些困难，大赛组委会将在未来的比赛中加强与日韩等科技强国的交流与合作。

大连市科技局科技创业处处长高勇说：“我们将深度加强与日韩欧美国家的交流，特别是邀请日本、韩国的高校来大连参加比赛，推动我们的国际交流与合作。推动人工智能向纵深，向国际化发展。”

本次的赛事场地接近真实海珍品捕捞场景。资格赛、决赛均在开放海域进行，使用扇贝作为捕捞目标更加贴近实际作业，在技术挑战性上更接近真实海域水下复杂情况。赛事要求参赛机器人满足仿真、智能控制、水下目标探测与识别、水下定位、通信、识别、能源系统等全方位技术指标。对机器人技术设计、测试、集成、推广提出很高的要求。

中国正大力推动水下机器人研究

“全国水下机器人大赛（大连）”是国际上首个真实近海环境下的智能机器人高端赛事。今年已经举办四届。近年来，中国国家自然科学基金委员会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研究，并设立重点项目群给予资助。全国水下机器人大赛的组织和举办，体现了基金委对人工智能科学研究的资助方向和战略部署，这也是基金委信息领域十三五优先资助领域，希望通过三到五年的运作，全面实现国际化高级别赛事的目标。

国家自然科学基金委员会信息科学部常务副主任张兆田认为：“我们的科研人员有很多好的想法，通过他们的研究也取得了很好的成果。如何把科研人员的科研成果转化到应用当中去，推动我们的产业或者科技的进步，这是我们大赛的一个目的。”

随着全国水下机器人大赛影响不断扩大，赛事技术含量逐步提高，大赛在不断推动国家战略的实施，促进水下敏捷机器人理论、技术与产业发展，推动科技创新人才培养与科研成果转化等方面产生了重要影响。

上海交通大学自动化系教授张卫东在接受大连电视台《大连东瀛风》记者采访时表示：“中国水下机器人在整体应用技术上与国外不相上下，但在关键技术、关键部件上还存在比较大的差距。比如说，水下传感器、水下通讯设备等部件，中国与国外的差距还很大，需要在这方面继续努力。”

大连重金支持水下机器人科技创新

2019年，大连海事大学“大连市海洋牧场建设中水下自主捕捞机器人集群关键技术研究”项目获得了大连市科技创新基金重点学科（研究方向）重大课题项目立项，获得大连市科技创新基金300万元的资助。记者从大连海事大学获悉，目前这个项目进展顺利，正在按原定的研究方案开展工作，已经开发了混合式ROV/AUV（遥控无人潜水器/自主水下航行器），以及具有自主能力的水下捕捞机器人，在水下机器人集群布放和回收方面也开展了基于无人智能双体船的水下机器人自主布放和回收工作。目前在水下机器人定位、动态浑浊环境下的水下目标识别等方面都取得了一些突破性的进展。

项目负责人，大连海事大学教授付先平介绍说，“大连市海洋牧场建设中水下自主捕捞机器人集群关键技术研究”项目研究的内容包括复杂海洋环境中水下目标精准感知与识别、水下目标自主抓取技术研究、水下多智能体协作机制三部分。项目拟完成可以实际投入使用的大规模水下自主捕捞机器人，提升大连市海产品捕捞智能装备化水平，提高海产品捕捞效率与捕捞质量。解决水下机器人捕捞过程中的海产品目标识别、自主抓取、水下多智能体协作等难题；推进大连市海洋牧场建设，进而提高全国海洋养殖产业的经济效益。

海洋面积占地球的71%，蕴藏着丰富的“宝藏”，探索海洋成为未来趋势。而水下机器人是探索海洋的重要装备，在海洋观测、勘探、水下极端环境作业中潜能巨大。付先平说， 目前完成海洋数据采集、海底水文地质勘探、船底检测、海底搜救、目标物采集等功能的水下作业机器人应用较广泛。最先应用于生产的是服务于大型海洋工作平台的水下观测机器人及进行特种作业的水下机器人，因为目标场景相对固定，机器人完成的功能相对单一，容易实现产业化。另外就是可以促进海洋经济增长的水下海产品捕捞机器人，水下捕捞机器人可以应用在海洋牧场等产业，需求量大，不仅可以高效地对海产品进行自主、无损捕捞，提高捕捞效率，也可以保障潜水员身体健康，保护海底生态环境，促进海洋牧场的可持续发展。

大连市在发展水下敏捷机器人方面有着坚实的基础，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，在连高校及科研机构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。

大连市委市政府对新一代以人工智能为代表技术创新高度重视，市科技局列入科技计划专项资金，连续两年对水下机器人大赛给予资金支持，与大连理工大学签订合作协议，在高新区共建大连理工大学人工智能大连研究院，作为市政府重点支持项目，将瞄准国际前沿和国家战略需求，引入国内外高端技术人才与团队，促进科研成果转移转化，打造人工智能产业领域领先的城市。2019年7月大连市出台了《新一代人工智能发展规划》，进一步明确了包括海洋智能装备等多个产业集群发展方向和支持政策。

发展水下敏捷机器人产业未来可期

以主办城市辽宁大连为例，城市海岸线长度2211公里，占全国的1/10，拥有得天独厚的海洋渔业资源，发展水下机器人产业地理优势明显。其中，大连长海县拥有世界上最大的海洋牧场，适宜的环境有利于各类水下机器人试验和评测。此外，在大连人们有冬天吃海参保健的饮食习惯。但是鲜为人知的是，目前鲍鱼、海参、扇贝、海螺、海胆等底播增殖型海洋牧场的采捕生产，依靠的仍然是人工潜水和传统工具。潜水员人工作业劳动强度大、生产效率低、采捕成本高。拖网作业极易造成海产品磕碰损伤、掺杂泥沙，造成海产品品质下降，且大规模的拖网捕捞，会对海底生态环境造成极大破坏。大连乃至全国海产品养殖企业迫切希望采用水下机器人进行海产品捕捞，推进海洋牧场的智能化和工业化水平。

在2019年7月的上海“临港杯”国际水中机器人大赛中，大连理工大学代表队取得共四个赛项的定点遍历赛、定点抓取赛和水下作业赛三项唯一冠军，标志着其在水下目标抓取领域已达到了国内领先水平。大连理工大学已获批“辽宁省海洋智能系统与高端芯片工程研究中心”， 依托大连理工大学成立了大连市智能水下机器人重点实验室。在此基础上，谋划建设水下机器人研发与评测中心，整合国内高校及优势产业资源开展水下机器人相关高水平科学研究与技术开发，培育可产业化技术成果。

水下机器人决赛在海面浮筏上进行

大连理工大学OurEDA队队员、大连理工大学水下机器人实验室工程师张万辉说：“我们人机抓已经接近人工的效率，因为机器人可以24小时工作。但是现在人机协同有个问题，就是需要一个操作员。等我们自主抓取成熟以后，企业就不需要配备操作员，把机器人放到海里就可以自动抓取，然后24小时可以全天候工作。”

大连海事大学海星队队员、大连海事大学信息科学技术学院博士生袁国良说：“将来肯定是一个无人船带着一群机器人下去，无人船就能把鱼获带回来。我们通过无人船自主的巡航到不同的地方，再通过无人船把机器人放下去，这样就不用人参与了。”

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