8月下旬,大連理工大學中日國際軟件學院副院長王雷帶著科研團隊展示了用于水產養殖領域的水下機器人。聽說這個機器人能抓海參,很多企業大有相見恨晚之意。十天之后,一個在獐子島海域舉辦的水下機器人抓取大賽,毫無前兆地“火”了起來。四位工程院院士出席高端論壇、參賽隊伍檔次高,引來了眾多媒體的競相關注……當然,普通人最關心的是,水下機器人什么時候能取代“海碰子”? a 一場比賽背后的水下機器人戰略
各高校科研單位把實驗室里的機器人請出來,放到大連獐子島的海里,撲騰半個小時,誰撈出的海參多,誰就贏。這個看起來更像是游戲的比賽,其實是一個或將誕生海洋產業未來的賽事——水下機器人目標抓取大賽。今年,這項賽事進入第二年,參賽的隊伍也都是國內厲害的水下機器人研究團隊,北京工業大學-大連理工大學聯隊、天津大學代表隊、北航自動化所聯隊、中國海洋大學海視一號隊、中國科學院自動化研究所robcutt隊、大連海事大學章魚隊、大連理工大學mmcl代表隊、哈爾濱工程大學中國科學院自動化所聯隊……參賽名錄中,盡是國內知名學府和科研院所。
事實上,本次大賽及論壇是繼2017年9月在大連獐子島成功舉辦后的第二屆。而這背后,其實是國家對于水下機器人的戰略性發展規劃。記者了解到,近年來,國家自然科學基金委大力推動水下機器人領域特別是水下機器人環境感知與目標抓取的發展。力圖通過構建水下智能裝備的產學研一體化平臺,匯聚國內外頂尖研究機構和公司投入水下智能機器人研發,最終達到智能機器人代替人工進行水下采捕作業的目標,解決海洋牧場采捕作業勞動強度大、生產效率低問題,降低采捕成本和水下生產風險,促進海洋牧場產業健康可持續發展。據悉,該資金支持的幾個抓取項目研究,支持專項資金總額已經超過1200萬元。
b “抓海參”之后,還有百億級市場?
其實,早在2017年4月,大連理工大學與獐子島集團成立水下機器人聯合實驗室,圍繞水下機器人等海洋裝備自動化領域關鍵共性技術問題開展協同創新。企業的需求很明確,“我們的海參采捕,全部依靠潛水員,但一方面很多海參生長海域的水深在三十多米,另一方面潛水員出于安全考慮,要求每潛水15分鐘就要上來休息。”獐子島集團相關人士向記者介紹,企業需要能取代人工的水下采捕機器人,同時,也希望水下機器人在效率和成本上能符合企業的基本生產要求。
這,并不是獐子島這類水產龍頭企業的高端需求。就在前幾天進行的大連專交會上,當王雷和團隊帶著水下機器人參展的時候,很多水產企業也投來了關注的目光。“今年夏天氣溫居高不下,圈養的海參來不及采捕,損失慘重,如果有這個水下機器人,我們或許可以大幅地減少損失。”幾位來自錦州的海參養殖企業負責人告訴王雷,如果這個機器人的成本合理,他們一定會購買。
“抓海參”,其實只是水下機器人隱藏的巨大市場中的九牛一毛。記者了解到,繼空中無人機市場進入噴井期,水下機器人領域也開始持續升溫。事實上,水下機器人在水下的應用范圍極大,除了水下采捕,如海洋探測、安全搜救、水下攝影等等,都孕育著巨大的市場前景。而類比已經趨于成熟的空中無人機市場,水中機器人未來消費級市場規模可達百億級。
c 取代“海碰子”還要多久?
“水下機器人的分項技術,比如自動化、識別等技術,目前國內外已經非常成熟,”王雷告訴記者,現在的研發領域需要做的,是如何把這些技術有效地集合在一起,為水下機器人所用。事實上,在過去的一年多以來,由于抓取大賽這類頂級賽事的推動,水下機器人抓取的技術已經取得了非常明顯的進步,比如,去年的大賽上有科研團隊的機器人在淡水中試驗的效果非常好,但是真正到了有風力、有洋流的海水中,抓取能力就大為下降,但是今年,很多隊伍的穩定性明顯增強。難度系數更高的自主抓取,去年僅有一支隊伍參賽,今年則有4支隊伍參賽,且成績都要好于去年。
現在,這些還在各大高校和科研院所實驗室里的水下機器人,與真實的水下工作環境之間,還相差一個叫做市場的東西。現在,操作這些機器人的是高端科研人才,而企業需要的是一個能被普通員工熟練操作的可操作性很強的水下機器人;是一個從成本和效率上,絕不能遜色于傳統水下采捕人員的水下機器人。而記者了解到,本次參賽成本最低的一個水下機器人,成本也在3萬元左右,而成本高的設備,造價可能近十萬元。而從目前來看,這下水下機器人抓取的效率還達不到一般潛水員的水平。
“一個在實驗室里完成的技術成果,并不等同于商業化的產品。從成果轉化為產品,中間需要有人力物力財力的投入、市場化技術的二次開發,”業內人士向記者介紹,目前國內在其他領域應用的水下機器人,已經有少量進入了產業化階段,而抓取類的水下機器人,目前尚在研究階段。而在國家自然基金委設立該項目之初,設計的投入生產周期為五到十年。“從這兩屆大賽的技術發展速度來看,五年內應該會有比較成熟的水下抓取機器人投入生產應用。”王雷告訴記者。
而記者同時了解到,目前,如上海、廈門等城市,都在著力加大水下機器人產業的發展。大連市在發展水下敏捷機器人方面有著得天獨厚的條件和堅實的基礎,擁有包括大連理工大學、大連海事大學、大連海洋大學在內的多所從事水下機器人研究的高校和科研機構,發展水下機器人產業大有可為。
同時,大連市具有發展水下機器人產業得天獨厚的地理優勢。作為濱海城市,也是首批沿海開放城市,海岸線長度2211公里,占全國1/10,擁有得天獨厚的海洋漁業資源,大連海鮮已成為一張亮麗的名片,涌現出一批以獐子島集團為代表的著名企業。樊鑫建議,大連應繼續辦好人工智能與水下機器人高峰論壇暨水下目標抓取大賽,使其成為大連市科技名片。目前,大連也正在依托各大高校和企業的合作,加速該產業的推進。
記者孫霞
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