機器人“下海”在獐子島“抓”海鮮

高一點、低一點、抓住別掉！”盯著小屏幕上機器人抓手的開合，船上每個人的心都跟著起落。半小時后，機器帶著漁獲出水，數量雖不多，個個來之不易。九月初的大連海區，這場“水下機器人目標抓取大賽”比日頭更火熱。

大賽由國家自然科學基金委員會和大連市人民政府主辦，今年第二屆，30支隊伍及個人參加。經過定點抓取和自由抓取兩個組別兩天的決賽，9月6日下午，結果出爐，15支決賽隊伍共抓獲121只海膽、海參和扇貝，整體優于去年。

需求驅動 水下機器人強隊齊上陣

“我們吃的每一個野生海參都是人抓上來的。”中國工程院高文院士這句話，道出機器人“下海”最實在的目的。據他解釋，中國人有吃海參的飲食習慣，但基于目前的生產條件，海參、鮑魚等海產品只能由潛水員下水捕撈。勞動強度大、風險高，潛水員最多干到四十多歲，后半生飽受長期下潛造成的氮血癥的困擾。“畢竟要付出健康的代價，20年以后大概沒人想做這個行當了。在那之前，我們希望能‘機器換人’。”高文說。

除了保漁民平安，機器人水下捕撈也是海洋保護的福利。國內水產品消耗量大，主流都是暴力捕撈，拖網一下，對海洋生態破壞不小。不同于用作海底調查，如沉船打撈等大型水下作業的傳統大型水下裝備，水下機器人個頭小、更靈活，可以從事抓捕類、應急救援、水下勘測等工作。如果可以實現機器人按需抓取、精準捕撈，產業鏈良性運轉，其他水生生物也能免遭牽連。

國家自然科學基金委員會黨組成員、副主任王承文將比賽目的概括為“水下精準捕撈的需要、保護海洋生態的需要和保護潛水員健康的需要”。高文表示：“國內做水下機器人研究最好的團隊都來了。雖然和人的操作能力比起來還有很大差別，但識別、抓捕的反應度和效率有了質的提高。”

真實場景 以實戰拉動基礎研究

不同于在大連海事大學的水池中完成的目標識別組比賽和抓取組初賽，抓取組決賽在獐子島海中15米×15米的網箱內完成，大風洋流、海底砂石水草、活的海膽扇貝——面對真實海洋環境和目標抓取任務，比賽難度遠超常規機器人比賽。“這種任務的完成比想象難得多。可以檢驗我們的研究是不是真的管用，采集的比賽數據、圖像視頻對團隊的未來研究也有極大價值。”

參加定點抓取組比賽的北京航空航天大學與中科院自動化所聯隊是第二年來，也是唯一研制軟體機器人的參賽隊伍。他們的機器人有章魚一樣柔軟的臂和抓手，可以抓取手機、蛋撻等貴重或易碎物品。據北航領隊文力教授介紹，今年的機器人有較大改進，尤其是“可以伸長的臂”。“我們觀察發現，章魚臂的肌肉可以伸長。今年就在機器人的抓取臂上加了伸長的環節，可以伸到原長的兩到三倍，效率大大提高。”文力說，“回去將重點提高機器人的智能水平，讓機器人自主性更強。”

   作為兩屆大賽的主要組織者之一，大連理工大學軟件學院王雷教授對機器人的進步感受明顯：識別精度更高、抓取效果更好。但他同時表示，目前主要采用的水聲通訊頻率很低，海里高速通信還沒有好的解決方案；水下機器人視覺能力原始，利用深度學習做識別的計算量太大。比賽收官，這項探索性研究還有不少難題待解。