機(jī)器人組團(tuán)海上出征，你見(jiàn)過(guò)么？

海面上，多個(gè)海洋機(jī)器人列隊(duì)出征，他們通過(guò)組網(wǎng)通訊共享信息，隨著作業(yè)局勢(shì)的不斷改變，快速變換著獨(dú)特的隊(duì)形，海洋機(jī)器人們?cè)诰€(xiàn)執(zhí)行的觀(guān)察、調(diào)整、決策、行動(dòng)等動(dòng)作一氣呵成，最終完成協(xié)同探測(cè)、作業(yè)等任務(wù)，這些長(zhǎng)著“大腦”和“眼睛”的機(jī)器人們可以完全自主作業(yè)，不需要人為干預(yù)。

記者2月24日從哈爾濱工程大學(xué)獲悉，2月初，由哈爾濱工程大學(xué)水下機(jī)器人技術(shù)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室牽頭的海洋機(jī)器人集群智能協(xié)同技術(shù)項(xiàng)目群展示了機(jī)器人組團(tuán)海上出征的場(chǎng)面。該項(xiàng)目成功讓海洋機(jī)器人學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作，流暢的典型任務(wù)演示順利通過(guò)了海試驗(yàn)收，這也標(biāo)志我國(guó)海洋機(jī)器人集群智能協(xié)同技術(shù)取得實(shí)質(zhì)性突破并達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

據(jù)介紹，本次團(tuán)隊(duì)協(xié)作演示在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了海洋機(jī)器人集群智能協(xié)同架構(gòu)模式從集中式（有中心）/混合式發(fā)展為分布式（無(wú)中心），系統(tǒng)協(xié)同智能化水平從半自主升級(jí)為全自主，適應(yīng)任務(wù)場(chǎng)景及環(huán)境從確定結(jié)構(gòu)化拓展為未知非結(jié)構(gòu)化，有力推動(dòng)了我國(guó)海洋機(jī)器人集群智能協(xié)同技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用拓展。

哈工程領(lǐng)銜國(guó)內(nèi)一流科研團(tuán)隊(duì)讓海洋機(jī)器人學(xué)會(huì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作

就像自然界中魚(yú)群、狼群、蜂群一樣，海洋機(jī)器人也長(zhǎng)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(wù)能力。據(jù)集成項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、哈爾濱工程大學(xué)船舶工程學(xué)院廖煜雷介紹：“2個(gè)或多個(gè)機(jī)器人協(xié)同作業(yè)，不是簡(jiǎn)單的功能疊加，而會(huì)出現(xiàn)1+1>2的群體智能效應(yīng)，涌現(xiàn)出全新的協(xié)同行為模態(tài)，從而完成更加復(fù)雜的協(xié)同任務(wù)。”海洋機(jī)器人集群智能協(xié)同屬于“人工智能+海洋無(wú)人系統(tǒng)”深度融合發(fā)展的一項(xiàng)基礎(chǔ)性、創(chuàng)新性技術(shù)，作為引領(lǐng)未來(lái)裝備發(fā)展、作業(yè)模式變革的一項(xiàng)前沿顛覆性技術(shù)領(lǐng)域而備受各國(guó)關(guān)注及傾力投入，也是 “十三五”期間一項(xiàng)具有標(biāo)志性意義的科研項(xiàng)目。

海洋機(jī)器人集群智能協(xié)同技術(shù)項(xiàng)目群包含4個(gè)項(xiàng)目，系統(tǒng)龐大、涉及關(guān)鍵技術(shù)眾多、復(fù)雜性高，為此，哈工程水下機(jī)器人技術(shù)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合多家業(yè)內(nèi)優(yōu)勢(shì)單位組建了一支國(guó)內(nèi)一流的科研攻關(guān)團(tuán)隊(duì)。

廖煜雷介紹說(shuō)：“我們的集群協(xié)同技術(shù)能支持至少50個(gè)機(jī)器人共同作業(yè)，機(jī)器人可以隨時(shí)加入或退出集群，集群系統(tǒng)自主快速重構(gòu)并重新分配任務(wù)，從而改變作業(yè)規(guī)模或效率；同時(shí)，機(jī)器人集群協(xié)同技術(shù)可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人全自主操作，也可根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)人機(jī)相互協(xié)作。”

站在巨人的肩膀，群智團(tuán)隊(duì)不負(fù)國(guó)家重托

受2020年疫情影響，項(xiàng)目群研制時(shí)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(shù)再次升級(jí)。群智團(tuán)隊(duì)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(dòng)。“團(tuán)隊(duì)中很多研究生從2020年6月一直到海試結(jié)束的200余天，僅僅休息過(guò)幾天，有的研究生為了完成任務(wù)幾次將手術(shù)延期。”受任務(wù)復(fù)雜性、環(huán)境不確定性影響，試驗(yàn)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(wù)，團(tuán)隊(duì)克服烈日暴曬、海況惡劣、水土不服等困難，始終堅(jiān)守在科研一線(xiàn)和試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，不負(fù)國(guó)家所托順利完成了科研任務(wù)。

經(jīng)過(guò)近兩年的攻堅(jiān)克難，他們突破了信息共享、協(xié)同感知、敏捷編隊(duì)、協(xié)同決策、人機(jī)協(xié)同、作業(yè)策略、系統(tǒng)集成等核心關(guān)鍵技術(shù)，成功研制出具備多協(xié)同任務(wù)模式、多智能模態(tài)、彈性可重構(gòu)的海洋機(jī)器人集群智能協(xié)同技術(shù)演示系統(tǒng)，有力推動(dòng)了海洋機(jī)器人集群智能協(xié)同的理論創(chuàng)新及技術(shù)發(fā)展。

“我們是站在巨人的肩膀上前行。”據(jù)決策項(xiàng)目負(fù)責(zé)人哈爾濱工程大學(xué)船舶工程學(xué)院李曄副院長(zhǎng)介紹：“我國(guó)第一代智能水下機(jī)器人名叫‘智水’，是水下機(jī)器人的奠基人哈爾濱工程大學(xué)徐玉如院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)嘔心瀝血澆灌而來(lái)。所以我們給新一代海洋機(jī)器人集群智能協(xié)同技術(shù)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(guó)效力、矢志不渝的拼搏精神，推動(dòng)我國(guó)智能海洋機(jī)器人技術(shù)研究達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。”

來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)