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水下奪魁的中國隊長
2020-01-06 18:29:46 來源:東北網  作者:
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   他們成功打破美國和加拿大高校的壟斷,成為水下機器人領域最高級別賽事中首支奪冠的亞洲隊伍

   『讓五星紅旗飄揚在國際水下機器人比賽的最高領獎臺上,將中國水下機器人的實力展現出來,是我們最驕傲的事。』

   地下室是他的科研『秘密基地』,做自己感興趣的事,哪怕當個『地下工作者』也幸福

  『有了!有了!』隨著水下機器人機械臂最後一次順利投放,周翰文大聲歡呼,再一次將世界冠軍收入囊中。今年8月5日,第22屆國際水下機器人競賽在美國聖迭戈落幕,周翰文帶領『E唯戰隊』衛冕冠軍。

  這個身高1.8米、笑起來有點憨的『95後』男生是哈爾濱工程大學自動化學院研究生。一年前,他和隊友們在這項水下機器人領域的國際頂級賽事中,成功打破美國和加拿大高校的壟斷,成為首支奪冠的亞洲隊伍。『讓五星紅旗飄揚在國際水下機器人比賽的最高領獎臺上,將中國水下機器人的實力展現出來,是我們最驕傲的事。』周翰文說。

  水下戰場的『老兵』

  『去年拿了冠軍,有人不服氣,甚至說我們曇花一現,給我們很大壓力。但我們有信心,因為團隊技術積累到一定程度,就有了足夠的優勢。』周翰文說,今年共有50支隊伍參賽,『E唯戰隊』脫穎而出,再次證明奪冠並非僥幸。

  今年,國際水下機器人大賽的主題是『抓鬼』,周翰文和團隊給參賽機器人取名『鍾小馗』。『因為鍾馗是中國民間傳說中能打鬼驅邪的神。』周翰文說。

  比賽中,『鍾小馗』在兩個水聲聲源的引導下,順利完成了識別、抓取、投放、撞擊、定點上浮等任務。一系列動作乾淨利落,贏得了陣陣掌聲,也得到了比賽主辦方的高度認可,稱贊中國團隊在比賽中完美展示了機器人在水下航線的自主運行技能。

  國際水下機器人競賽是業界公認的水下機器人領域最高級別賽事,被譽為水下機器人領域的『世界杯』。從2011年起,『E唯戰隊』就代表哈爾濱工程大學參賽。和他們同臺競技的是來自美國康奈爾大學、俄羅斯遠東聯邦大學、新加坡國立大學等國際頂級工科學校的團隊。

  連續三年參賽的周翰文是水下戰場的一名『老兵』。哈爾濱工程大學歷來有水下機器人研究的科研傳統,周翰文在大一時加入社團——『E唯協會』,開始參與水下機器人的設計工作。『E唯』是『Electronic Vision』的縮寫,意為『電子暢想』,激勵著他們對電子世界的追求與探索,集智攻關、協同創新。

  周翰文介紹,在水下,一般電磁波容易被海水吸收,傳播距離短,效果不佳,而聲音則可以傳播達幾公裡之遠。『鍾小馗』就是根據聲音判斷聲源的位置,利用『雙目視覺』完成水下圖像識別,再通過用水聲信號實現兩臺機器人同步操作,大大提高了作業效率。

  值得一提的是,水下機器人運行所需的推進器、螺旋槳、耐壓艙、控制電路、超短基線系統、通訊系統等,都是周翰文帶領團隊自主設計和制作完成。他們還針對競賽研發出一套計算機模擬仿真系統,通過模擬水下機器人實驗,把圖像和水聲集於一體,節省了實驗時間和成本。

  地下室就是『秘密基地』

  在哈爾濱工程大學信息與通信工程學院的地下一層,一排十來間地下室就是周翰文和隊友們的『秘密基地』。走廊頂上懸掛著各種飛行器模型,牆壁上張貼著各種展板、獎狀和證書,地板上還擺放著形態各異的水下機器人和所需材料。實驗室的桌子上堆滿了各種器件、工具,地面上則趴著十幾個充電器,櫃子裡放著大家的生活用品。

  周翰文回憶說,最初來地下室做實驗時,感覺這裡的科研條件跟自己理想中的實驗室很不一樣。沒有專業服裝,沒有高端面罩,大家都穿最簡單的T恤或迷彩服。

  但『泡』的時間長了,這間地下室也顯得愈發可愛起來。『我們泡實驗室是以學期計算的,一泡就是一學期。』周翰文說,這既是他們的實驗室,也是他們的『宿捨』,住在這裡很方便。有人開玩笑說他們是『地下工作者』,周翰文說:『這裡冬暖夏涼,基本生活都可以在一棟樓裡解決,尤其是冬天天冷的時候,很幸福。』

  今年5、6月份是水下機器人調試密集階段。團隊8個成員分成兩組,一組從晚上忙到凌晨三四點,另一組就從早上七八點開始接班,就這樣接替著連軸轉。有時候學校場地有限,他們就借用其他學校的游泳池,每天晚上9點開工,調試到第二天凌晨4點纔離場。

  參賽回來,周翰文還沒來得及倒時差,就又在『秘密基地』裡開始了新實驗的備戰。比賽激發了他對科研探索的熱情,不服輸的勁頭推動著他不斷前進。

  向深海挺進

  周翰文說,比賽只是學習生活的一部分,科研纔是主業。從競賽走向生產線還有很長的路要走,如何把誕生於實驗室裡的技術產業化,是他最關心的事。

  為了讓水下機器人在復雜的海洋環境中可以執行各種任務,周翰文所在的團隊采用人工智能、圖像識別、數據融合、智能控制等技術,搭建了智能化無人平臺,一些自主研發的機器人已經有了現實應用。

  周翰文說,他曾參與檢查西氣東輸跨江隧洞。整個隧洞長600米、水深50米,潛水員下水作業非常困難,此前隧洞已長達10年沒有檢修。他參與研制的機器人在管道和隧洞之間的狹小空間連續工作了12個小時,錄下了近500G的視頻,完成了所有的檢修任務,找到了5處螺栓鏽蝕、部分防腐層脫落等問題。

  目前,周翰文還在研發一款可以捕捉海參的水下機器人。他說,海產養殖行業面臨著潛水員短缺的難題,水下機器人可以代替潛水員去捕捉海參。

  『一般情況下,有經驗的潛水員能下潛到水下二三十米,而機器人能下潛到水下200米,人們只需要一邊看著顯示器,一邊遙控機器人,就能准確找到並迅速捕捉到海參。』

  『現在水下機器人行業剛剛起步,是一片廣闊的藍海。』周翰文說,水下機器人用途廣泛,包括深海探測、搜集信息等多個方面,可以有效促進海洋資源開發與利用。

  周翰文清醒認識到,提昇自主創新能力任重道遠,這不是贏得了一個競賽就能實現超越的。『只有把每個點都做到極致,一點一滴積少成多,纔能促進技術大發展。』碩士畢業後,周翰文將選擇繼續攻讀博士。

  『找到自己喜歡並且擅長的東西,勇敢去做,堅持去做。』周翰文說,他將繼續在水下世界探尋,不斷向海洋深處挺進,為推動海洋強國建設貢獻自己的力量。

責任編輯:王蕊

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