外表簡(jiǎn)潔又逼真，姿態(tài)靈活而穩(wěn)定，在海洋館里與美人魚(yú)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(guó)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(guó)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(yú)在中央權(quán)威媒體的又一次集中展示。
從無(wú)到有，新賽道與新動(dòng)能
仿生金龍魚(yú)、虎鯨、江豚、海豚、鯨鯊、鰩魚(yú)，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(duì)，通過(guò)視覺(jué)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(yú)游動(dòng)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(wú)人化裝備的技術(shù)積累，更是基于轉(zhuǎn)型升級(jí)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(duì)一開(kāi)始的目標(biāo)，就是要做“最好的仿生控制”，博士團(tuán)隊(duì)、青年骨干，無(wú)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(chǎng)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(duì)面前的難題。沈陽(yáng)、青島、上海、大連，團(tuán)隊(duì)成員帶著憨態(tài)可掬的“虎鯨”踏上了對(duì)外展演之旅，同時(shí)對(duì)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(lái)垂青有準(zhǔn)備的人。在青島機(jī)器人公園，來(lái)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(duì)視：智慧海洋、生物保護(hù)、科普教育，江豚、鯨鯊、鰩魚(yú)等珍稀且瀕臨滅絕的水中生物是否能夠通過(guò)科技展現(xiàn)……
文旅觀賞有了實(shí)踐的平臺(tái)。說(shuō)干就干，團(tuán)隊(duì)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(jì)、電池續(xù)航、關(guān)節(jié)控制等方面不斷探索，每個(gè)人都癡迷其中。王寶新作為團(tuán)隊(duì)“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(lái)往于上海與沈陽(yáng)之間，在新冠疫情最嚴(yán)峻的時(shí)刻，逆行而上，只為能夠讓產(chǎn)品盡快與游客見(jiàn)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(dòng)作的仿生控制”，困難可想而知。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)如何設(shè)計(jì)，魚(yú)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(hào)穩(wěn)定性等等，研發(fā)團(tuán)隊(duì)的青年設(shè)計(jì)員一遍遍演示計(jì)算、三維構(gòu)造驗(yàn)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(wèn)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(yú)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(yú)類并肩遨游，與美人魚(yú)互動(dòng)演出。
這是世界首條，也是目前研制的最大仿生機(jī)器魚(yú)。仿生鯨鯊的成功，讓團(tuán)隊(duì)看到了成果，也堅(jiān)定了走下去的信心。仿生鰩魚(yú)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(shí)別等諸多應(yīng)該考慮的因素，無(wú)疑比陸地機(jī)器人有更大的設(shè)計(jì)難度。為了給水下仿生產(chǎn)品裝上“智慧的眼睛”，團(tuán)隊(duì)成員從“零”開(kāi)始探索，由成立由方博士牽頭的攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，研究相關(guān)案例、走訪水下攝影專業(yè)團(tuán)隊(duì)、參加各類展會(huì)，在開(kāi)拓視野中找尋靈感。
諸如圖像曝光差、水下魚(yú)群干擾、相機(jī)密封等問(wèn)題層出不窮、狀況百出。但團(tuán)隊(duì)并沒(méi)有氣餒，而是科學(xué)合理制定水下視覺(jué)技術(shù)路線，克服各類困難，如開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)目標(biāo)濾除算法實(shí)現(xiàn)將魚(yú)群干擾降到最小，提高了視覺(jué)定位算法的準(zhǔn)確性，成功實(shí)現(xiàn)水下視覺(jué)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(tái)+傳感器，從0.5米到4.7米，仿生產(chǎn)品從無(wú)到有，從小到大，研發(fā)團(tuán)隊(duì)的每名成員都見(jiàn)證著仿生產(chǎn)品譜系的壯大，也收獲著自己的成長(zhǎng)。
在智能仿生技術(shù)的支撐下，“他們”必定能夠智達(dá)五湖、魚(yú)翔四海，不斷游向更遠(yuǎn)的地方……（文/高超 尚勤濤）
