外表簡潔又逼真,,姿態(tài)靈活而穩(wěn)定,,在海洋館里與美人魚共舞的仿生鯨鯊,吸引了游客的目光,,也贏得了陣陣驚嘆與歡呼……2月27日,CCTV-7國防軍事頻道《軍工巡禮》第三季之《創(chuàng)新領(lǐng)跑》正式播出,,作為航天技術(shù)的“黑科技”,,由中國航天科工三院航天新光研發(fā)的智能仿生鯨鯊等系列產(chǎn)品精彩亮相,這是智能仿生魚在中央權(quán)威媒體的又一次集中展示,。
從無到有,,新賽道與新動能
仿生金龍魚,、虎鯨、江豚,、海豚,、鯨鯊、鰩魚,,蒙皮版柔美奪目,,機(jī)甲版科技十足,航天新光智能仿生研發(fā)團(tuán)隊,,通過視覺技術(shù)應(yīng)用和智能算法控制多關(guān)節(jié)仿生推進(jìn),,使仿生魚游動姿態(tài)呈現(xiàn)的惟妙惟肖,令人“真假難辨”,。
“最初,,接觸智能仿生系列,是基于公司無人化裝備的技術(shù)積累,,更是基于轉(zhuǎn)型升級需要”,,想要為二次創(chuàng)業(yè)的航天新光蹚出一條新路子,讓企業(yè)能夠“換擋提速”,。
從概念到實(shí)現(xiàn),,從“零基礎(chǔ)”到“領(lǐng)跑”,智能仿生團(tuán)隊一開始的目標(biāo),,就是要做“最好的仿生控制”,,博士團(tuán)隊、青年骨干,,無論是戰(zhàn)略布局還是政策支持,,公司上下都憋著一股勁,必須在智能仿生領(lǐng)域獲得新的突破,。
從有到優(yōu),,產(chǎn)業(yè)集群化發(fā)展
功夫不負(fù)有心人,仿生虎鯨的研制成功,,讓所有的研發(fā)人員都倍感振奮,。但市場應(yīng)用的前景在哪里,怎么能夠快速商業(yè)化產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行,,又是擺在團(tuán)隊面前的難題,。沈陽、青島,、上海,、大連,團(tuán)隊成員帶著憨態(tài)可掬的“虎鯨”踏上了對外展演之旅,同時對技術(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化,。
思維的火花總在不經(jīng)意中碰撞,,機(jī)遇向來垂青有準(zhǔn)備的人。在青島機(jī)器人公園,,來自航天新光的仿生虎鯨與上海海昌公園進(jìn)行一次深情的對視:智慧海洋,、生物保護(hù)、科普教育,,江豚,、鯨鯊、鰩魚等珍稀且瀕臨滅絕的水中生物是否能夠通過科技展現(xiàn)……
文旅觀賞有了實(shí)踐的平臺,。說干就干,,團(tuán)隊圍繞海昌海洋公園需求,基于現(xiàn)有技術(shù),,在結(jié)構(gòu)設(shè)計,、電池續(xù)航、關(guān)節(jié)控制等方面不斷探索,,每個人都癡迷其中。王寶新作為團(tuán)隊“帶頭人”,,在電源研究上幾乎進(jìn)入了忘我的狀態(tài),。負(fù)責(zé)總體技術(shù)的蘇博士,頻頻來往于上海與沈陽之間,,在新冠疫情最嚴(yán)峻的時刻,,逆行而上,只為能夠讓產(chǎn)品盡快與游客見面,。
4.7米的仿生鯨鯊,,不僅在外形上與真的鯨鯊相似,還具有高度的靈活性,。要“做最像真實(shí)生物動作的仿生控制”,,困難可想而知。驅(qū)動機(jī)構(gòu)如何設(shè)計,,魚鰭方向怎么控制,,續(xù)航里程如何保證,仿真程度如何提升,,通訊信號穩(wěn)定性等等,,研發(fā)團(tuán)隊的青年設(shè)計員一遍遍演示計算、三維構(gòu)造驗證,,關(guān)鍵技術(shù)組建掌握,,一次又一次在惡劣的環(huán)境下進(jìn)行采集數(shù)據(jù)、捕捉問題、排除故障,,尋找總成最佳平衡點(diǎn),。他們就像“上勁的發(fā)條”一樣,尋找著每一種可能,。最終,,與真實(shí)鯨鯊、鰩魚同比例的仿生產(chǎn)品,,得以姿態(tài)優(yōu)美的在鯨鯊館中與奇珍魚類并肩遨游,,與美人魚互動演出。
這是世界首條,,也是目前研制的最大仿生機(jī)器魚,。仿生鯨鯊的成功,讓團(tuán)隊看到了成果,,也堅定了走下去的信心,。仿生鰩魚等系列產(chǎn)品相繼成型,不斷刷新著游客的觀念,。
從優(yōu)到精,,厚植新質(zhì)生產(chǎn)力
然而,他們并不滿足于此,。由于水下仿生產(chǎn)品工作環(huán)境的特殊性,,深度控制、深水壓力,、絕緣密封,、模糊環(huán)境識別等諸多應(yīng)該考慮的因素,無疑比陸地機(jī)器人有更大的設(shè)計難度,。為了給水下仿生產(chǎn)品裝上“智慧的眼睛”,,團(tuán)隊成員從“零”開始探索,由成立由方博士牽頭的攻關(guān)團(tuán)隊,,研究相關(guān)案例,、走訪水下攝影專業(yè)團(tuán)隊、參加各類展會,,在開拓視野中找尋靈感,。
諸如圖像曝光差、水下魚群干擾,、相機(jī)密封等問題層出不窮,、狀況百出。但團(tuán)隊并沒有氣餒,,而是科學(xué)合理制定水下視覺技術(shù)路線,,克服各類困難,,如開發(fā)動態(tài)目標(biāo)濾除算法實(shí)現(xiàn)將魚群干擾降到最小,提高了視覺定位算法的準(zhǔn)確性,,成功實(shí)現(xiàn)水下視覺與仿生產(chǎn)品的結(jié)合,,為水下仿生產(chǎn)品裝上了“眼睛”,提高了產(chǎn)品的智能化水平,。
文旅觀賞,、科普教育、平臺+傳感器,,從0.5米到4.7米,,仿生產(chǎn)品從無到有,從小到大,,研發(fā)團(tuán)隊的每名成員都見證著仿生產(chǎn)品譜系的壯大,,也收獲著自己的成長。
在智能仿生技術(shù)的支撐下,,“他們”必定能夠智達(dá)五湖,、魚翔四海,不斷游向更遠(yuǎn)的地方……(文/高超 尚勤濤)