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機器人組團海上出征，你見過么？

海面上，多個海洋機器人列隊出征，他們通過組網通訊共享信息，隨著作業(yè)局勢的不斷改變，快速變換著獨特的隊形，海洋機器人們在線執(zhí)行的觀察、調整、決策、行動等動作一氣呵成，最終完成協(xié)同探測、作業(yè)等任務，這些長著“大腦”和“眼睛”的機器人們可以完全自主作業(yè)，不需要人為干預。

記者2月24日從哈爾濱工程大學獲悉，2月初，由哈爾濱工程大學水下機器人技術國家級重點實驗室牽頭的海洋機器人集群智能協(xié)同技術項目群展示了機器人組團海上出征的場面。該項目成功讓海洋機器人學會了團隊協(xié)作，流暢的典型任務演示順利通過了海試驗收，這也標志我國海洋機器人集群智能協(xié)同技術取得實質性突破并達到了國際先進水平。

據介紹，本次團隊協(xié)作演示在國內首次實現了海洋機器人集群智能協(xié)同架構模式從集中式（有中心）/混合式發(fā)展為分布式（無中心），系統(tǒng)協(xié)同智能化水平從半自主升級為全自主，適應任務場景及環(huán)境從確定結構化拓展為未知非結構化，有力推動了我國海洋機器人集群智能協(xié)同技術創(chuàng)新和應用拓展。

哈工程領銜國內一流科研團隊讓海洋機器人學會團隊協(xié)作

就像自然界中魚群、狼群、蜂群一樣，海洋機器人也長著耳眼、大腦和手腳，具備環(huán)境感知、自主決策和執(zhí)行任務能力。據集成項目負責人、哈爾濱工程大學船舶工程學院廖煜雷介紹：“2個或多個機器人協(xié)同作業(yè)，不是簡單的功能疊加，而會出現1+1>2的群體智能效應，涌現出全新的協(xié)同行為模態(tài)，從而完成更加復雜的協(xié)同任務。”海洋機器人集群智能協(xié)同屬于“人工智能+海洋無人系統(tǒng)”深度融合發(fā)展的一項基礎性、創(chuàng)新性技術，作為引領未來裝備發(fā)展、作業(yè)模式變革的一項前沿顛覆性技術領域而備受各國關注及傾力投入，也是 “十三五”期間一項具有標志性意義的科研項目。

海洋機器人集群智能協(xié)同技術項目群包含4個項目，系統(tǒng)龐大、涉及關鍵技術眾多、復雜性高，為此，哈工程水下機器人技術國家級重點實驗室聯(lián)合多家業(yè)內優(yōu)勢單位組建了一支國內一流的科研攻關團隊。

廖煜雷介紹說：“我們的集群協(xié)同技術能支持至少50個機器人共同作業(yè)，機器人可以隨時加入或退出集群，集群系統(tǒng)自主快速重構并重新分配任務，從而改變作業(yè)規(guī)模或效率；同時，機器人集群協(xié)同技術可實現機器人全自主操作，也可根據需求實現人機相互協(xié)作。”

站在巨人的肩膀，群智團隊不負國家重托

受2020年疫情影響，項目群研制時間被大大縮短，本就困難重重的系統(tǒng)研發(fā)、海試工作難度系數再次升級。群智團隊共20余人，平均年齡只有26歲，但這群年輕人為了科研不怕吃苦的拼勁讓老師們十分感動。“團隊中很多研究生從2020年6月一直到海試結束的200余天，僅僅休息過幾天，有的研究生為了完成任務幾次將手術延期。”受任務復雜性、環(huán)境不確定性影響，試驗中集群系統(tǒng)遇到了很多突發(fā)局面，但為了順利完成科研任務，團隊克服烈日暴曬、海況惡劣、水土不服等困難，始終堅守在科研一線和試驗現場，不負國家所托順利完成了科研任務。

經過近兩年的攻堅克難，他們突破了信息共享、協(xié)同感知、敏捷編隊、協(xié)同決策、人機協(xié)同、作業(yè)策略、系統(tǒng)集成等核心關鍵技術，成功研制出具備多協(xié)同任務模式、多智能模態(tài)、彈性可重構的海洋機器人集群智能協(xié)同技術演示系統(tǒng)，有力推動了海洋機器人集群智能協(xié)同的理論創(chuàng)新及技術發(fā)展。

“我們是站在巨人的肩膀上前行。”據決策項目負責人哈爾濱工程大學船舶工程學院李曄副院長介紹：“我國第一代智能水下機器人名叫‘智水’，是水下機器人的奠基人哈爾濱工程大學徐玉如院士帶領團隊嘔心瀝血澆灌而來。所以我們給新一代海洋機器人集群智能協(xié)同技術演示系統(tǒng)取名為‘群智演示系統(tǒng)’，寓意著傳承和群體智慧，從‘八五’到‘十三五’，一代代哈工程人傳承著前人為國效力、矢志不渝的拼搏精神，推動我國智能海洋機器人技術研究達到國際先進水平。”

來源：科技日報