东大学生设计的水下机器人获全国赛冠军可用于搜救等

  东北大学学生夺得2020年全国水下机器人大赛冠军。 东北大学供图

  本报讯 辽沈晚报记者朱柏玲报道 东大学生成功设计自主水下机器人,可应用于水下考古与搜救等领域,通过先进的水下自主导航和控制算法,获得全国水下机器人大赛冠军。

  近日,2020年全国水下机器人大赛落下帷幕。来自国内知名高校和海洋科技公司的16支参赛队伍参与了现场竞技。东北大学机器人科学与工程学院庄曜铭教师指导的“海洋之心队”夺得2020年全国水下机器人大赛海底巡线竞速赛冠军,实现了东北大学在全国水下机器人大赛的历史性突破。

  庄曜铭介绍,全国水下机器人大赛是国际上唯一真实近海环境下水下机器人竞技高端赛事。真实海域的比赛对参赛选手和裁判的专业能力要求较高,极具专业性和挑战性,是具有一定国际影响力的赛事。

  “海洋之心队”由2020级博士研究生张昊鹏和3名硕士研究生共同组成。在筹备阶段,指导教师和队员们克服疫情影响,通过校内校外、线上线下多种形式进行赛前准备工作。

  团队此次参加的海底巡线竞速赛,是在真实的海洋环境中设置赛道,赛道设有出发门、终点线和浮框,在出发门和终点浮框下面布设有声学发声器,通过机器人识别跟踪声源位置完成比赛任务,赛道终点浮框由四个浮体立柱和四方形漂浮方框组成。通过设37.5KHz黑匣子水声发声器,引导机器人航行抵达终点浮框位置,浮出水面,沿水面折返至起点完成比赛。

  团队在对比赛规则深入研究和分析后,成功设计出这款便携式自主水下机器人,可以应用在水下目标搜索、水下考古与搜救、地形地貌测绘、海事安全和集群应用等领域。它重量只有40公斤,2个人就可以进行运输、布放和回收。同时,它体积小巧,不但运动灵活,还搭载了新型推进系统、高精度自主导航系统等多个系统,具有高机动性。此外,还具有低能耗性,在标准配置下,以3节速度自主航行,可以运行10个小时。

  在比赛中,队员通过在烈日下进行自主水下机器人平台操作和控制,完成自主水下机器人航行轨迹生成、侧扫声呐数据拼图、海底目标物搜寻等多种比赛任务。最终,团队参赛的自主水下机器人平台因小巧灵活,具有航行速度快、定位精度准的特点,在比赛中航行用时最短,获得了竞速最高分,获得了冠军。

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