
7月4日,第三届世界大学生水下机器人大赛在俄罗斯符拉迪沃斯托克(海参崴)落幕。大赛是面向全球高校学生的水下智能装备领域赛事活动,此次共有来自中俄等国的54支代表队参赛,哈尔滨工程大学E唯协会的“星云”和“星魂”战队分别夺得自主式水下机器人(AUV)赛道冠军、亚军。
此次哈尔滨工程大学E唯协会共有6位本科生参加AUV赛道,分别是来自信通学院的沈一祺、王家宝、李辰骥、夏力扬,未来学院曾思哲、特软学院费腾,指导教师为李海波、刘文智。
本次自主式水下机器人(AUV)赛道模拟海底电缆传感器检测真实场景,机器人下水后,不需要人工操作便可以自行决策独立完成电缆传感器巡检、识别数字、返仓等任务。由哈尔滨工程大学E唯团队研发的AUV(自主式水下机器人)“星云”以现场90分的绝对优势夺魁,也是大赛中唯一一支能完成巡检任务的代表队。
“星云”重20kg,如同一个灵活的潜水员,装配有视觉灵敏的人工智能视觉识别系统作为眼睛,以惯性导航和PID控制为手脚,还拥有可以进行复杂运算、收发数据的高效大脑。
水下第一关海底电缆巡检,因为水下横流冲击影响,大多参赛队伍的机器人旋转之后偏移原来指定的线路,丧失了继续比赛的机会。在大多数参赛队伍折戟情况下,“星云”却能按照比赛规则,连续精准识别出两个温度传感器方形模块,一个传感器损坏的黑色模块,两个加速度传感器三角形模块,并在相应模块位置亮起绿色或红色指示灯,同时分别完成下潜触碰、抛掷、360度旋转动作等一系列对机器人自主航行、决策要求超高的任务,几乎拿到了全部分数,以绝对优势遥遥领先。
“360度旋转我们分了三步,第一步旋转170度进行定位校正,再旋转170度再进行一次定位校正,最后完成剩下的20度旋转。”为克服水下横流影响,星云团队针对360度旋转做出了特殊设计,在这个环节拿到了满分。
“相比于传统的‘霍夫变换’和‘特征点匹配’的方法,星云使用了先进的人工智能视觉处理方法,可以更准确地识别目标。”团队软件工程负责人沈一祺表示,“星云的动力推进布局也进行了三代迭代,可以实现360度全方位推进。这是星云可以快速推进行驶进入指定停靠位置的原因。”在后续的识别数字、进驻指定停靠位置环节,星云同样表现亮眼,出色的视觉识别和水下推进让它再次获得此环节满分,提前锁定了冠军。
然而夺冠之旅并非一帆风顺。决赛第一天,星云的一个电机的电路板意外损坏。在硬件方面经验丰富的团队成员李辰骥和夏力扬临危不乱,连夜进行调整,奋战到凌晨四点,及时调换了电机,并最终在赛场上稳定发挥,拿下冠军。


