从“海碰子”到智能“捕手”:水下机器人赋能海洋经济新飞跃

   时间:2026-03-27 10:36 来源:ITBEAR作者:人民网

在辽宁大连梭鱼湾满化码头北部海域,海浪轻拍着岸壁,辽宁省水下机器人工程研究中心研究员袁国良正专注地调试设备。随着他指尖的轻触,一台橘黄色的水下机器人缓缓没入水中。操作台上,屏幕实时显示着水下桩基、岸壁的细节,同时传输回水质、淤积等关键数据,为这座老码头的重启提供着重要支撑。

大连壹鲜冷水海产品公司负责人马永祥回忆起往昔,感慨万千:“过去,‘海碰子’们穿着厚重的潜水服,在冰冷的海水中作业,每天最多只能工作四五个小时,还需要船长、观测员等多人配合。”海底养殖捕捞从业者,这个承载着沿海人生计的特殊职业,伴随着高风险与艰辛。水下暗流涌动,水压巨大,稍有不慎便可能遭遇危险,长时间作业对体力也是极大考验。如今,愿意从事这份苦差事的年轻人越来越少,而国内鲍鱼、海参等底播增殖型海珍品的采捕,仍依赖“人工潜水+传统工具”的模式。

面对产业需求,大连海事大学信息科学技术学院院长、辽宁省水下机器人工程研究中心主任付先平表示:“产业有需求,我们必须及时回应。”中心将研发扎根于海洋产业一线,精准发力、定向攻关。经过数年努力,中心自主研发的“海鹰”系列水下捕捞机器人应运而生。这款机器人配备了定制化专用捕捞抓手,能精准识别并抓取海参、鲍鱼等海珍品,还能自动收纳。操作人员在岸边的地面站,通过屏幕即可实时观察水下环境,作业结束后,机器人还能自主上浮、完成回收,全程无需人员下水。

在大连长海县小长山岛海域的养殖基地里,“海鹰”号水下机器人正灵活穿梭于海底,有条不紊地进行海产品取样。马永祥蹲在岸边,看着屏幕里的机器人介绍:“以前人工取样,一天最多能完成3到4个点位。现在有了这台机器人,一天能搞定40多个点位,效率提高了数倍。”

海洋环境复杂多变,是水下机器人研发的天然考场。近浅海海流湍急、水体浑浊,水下能见度极低,普通摄像头难以看清目标;海流的冲击影响机器人操作精度;水下数据传输不便,难以实现实时控制……这些难题长期制约着水下智能装备的发展。为攻克这些难题,辽宁省水下机器人工程研究中心搭建了多学科融合攻关机制,80余位来自不同学院的研究人员携手开展技术攻关。

要让机器人在浑浊海水中看清目标,团队耗时两年构建出精准的浑浊水体光学成像模型,创新提出基于偏振特性的水下图像清晰成像技术,成功破解水下视觉感知模糊难题。针对水下目标识别难的问题,团队借鉴人脑视觉选择性注意机制,提出敏感光谱指纹特征提取技术,使机器人能精准区分海参、鲍鱼与海底岩石、海草,避免误抓、漏抓,提升作业效率。在水下通信方面,团队提出基于可见光阵列的水下高速数据传输技术,实现多台机器人高效协同作业,同时构建起“水下—水面—低空”一体化智能装备协同体系,综合利用多源信息感知,打破复杂海洋环境下的感知局限。

如今,付先平团队自主研发的“海鹰”“海鸥”系列水下机器人已广泛应用于大连海洋产业多个场景。机器人搭载的各类传感设备能精准采集水下不同水层的温度、盐度等环境参数;视觉系统实时捕捉海珍品生长图像,结合智能模型辅助判断生物健康状态;搭载定制化机械臂及采收设备的执行端,能实现海珍品精准采捕,让养殖、采收变得智能高效。

2025年,智慧海洋信息科技公共创新平台正式揭牌。这个由大连海事大学、大连獐子岛海洋发展集团有限公司牵头组建的平台,联合了辽宁省水下机器人工程研究中心、大连星海湾实验室、大连海发智能装备有限公司等多方力量,推动科研成果更快落地生产一线。平台负责人王辉兵介绍:“我们立足黄渤海近浅海特色产业带,推动产学研用协同发力。”通过整合高校科研资源、科研院所技术力量、涉海企业产业优势,构建起开放共享的海洋信息科技公共服务载体,使高校科研方向更贴合企业需求,企业技术难题能快速找到科研解决方案。

在平台支撑下,一个集海域环境模拟、真实海况验证、完善中试配套设施于一体的专业化中试基地应运而生。“海鹰”“海鸥”等系列机器人在中试基地快速迭代升级,不断适应海洋产业新需求。如今,平台创新成果广泛服务于国家重大工程:“海鸥Ⅰ号”奔赴东北首条630平方毫米截面积海底电缆敷设现场,完成水下实时监理任务,保障施工安全;“海鸥Ⅱ号”投身海上钻井平台安装辅助与管道巡检工作,守护油气开发安全;自主研发的北极科考水下机器人跟随科考团队出征,助力采集水下环境数据;水下坝体缺陷检测机器人成功交付中船重工某研究所,在水利工程领域发挥重要作用,实现多领域跨界应用。

创新的背后离不开人才支撑。26岁的大连海事大学博士生陈鸿铭已深度参与多个重大水下机器人研发课题。他表示:“在实践中锤炼本领,才是青春的模样。”付先平介绍:“我们秉承‘在实战中成长’的人才培养理念,通过产教融合、协同育人,为创新储备充足人才力量。”截至目前,辽宁省水下机器人工程研究中心已主持完成各类科技项目近60项,发表论文300余篇,自主开发10代水下机器人,斩获各类奖项20余项。从“海碰子”的深海劳作到水下机器人的高效穿梭,从技术攻坚的持之以恒到创新成果的落地赋能,我国海洋经济正以创新破局、向深蓝奋进。

 
 
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