（批準(zhǔn)時間：2020年 批準(zhǔn)部門：遼寧省發(fā)改委 主任：付先平）
遼寧省水下機器人工程研究中心（以下簡稱工程研究中心）于2020年11月被遼寧省發(fā)展和改革委員會獲批組建。中心主任為大連海事大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院院長付先平教授。自主研發(fā)的水下捕撈機器人獲我國工業(yè)和信息化部“新一代人工智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新重點任務(wù)”。先后主持完成了國家、交通部、遼寧省、大連市及企事業(yè)單位委托科技項目等近60項。
工程研究中心定位于應(yīng)用基礎(chǔ)研究類的重點實驗室，旨在面向世界科技前沿、經(jīng)濟主戰(zhàn)場以及國家重大需求，站在海洋智能裝備的國際學(xué)術(shù)前沿，針對近淺海水域的戰(zhàn)略需求，構(gòu)建一套完整的水下機器人智能控制體系，揭示復(fù)雜環(huán)境下人機共融智能運行控制的內(nèi)在規(guī)律，攻克水下高動態(tài)大范圍實時高清全景成像、水下高光譜小目標(biāo)識別、多海流多障礙環(huán)境自主抓取路徑?jīng)Q策、手眼協(xié)同定位機制及聲光融合水下多智能體協(xié)同控制等核心技術(shù)難題，推動我國水下機器人技術(shù)水平和服務(wù)能力的全面提升。
研究方向和內(nèi)容
圍繞我國水下機器人在近淺海水域的核心裝備與系統(tǒng)自主可控的重大需求，根據(jù)水下機器人技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，工程研究中心設(shè)置了三個主要研究方向：水下目標(biāo)精準(zhǔn)感知與識別、水下機器人自主無損抓取、水下機器人布放與回收。
方向一：水下目標(biāo)精準(zhǔn)感知與識別
針對復(fù)雜水下環(huán)境中的小目標(biāo)識別問題，中心開發(fā)了基于融合的水下圖像增強算法，使用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對圖像進行去模糊與細節(jié)增強處理，獲得清晰的水下圖像。此外，通過采集水下目標(biāo)的多光譜圖像，選擇特定海洋生物（如海參、扇貝）敏感的波段，結(jié)合可見光圖像進行多源數(shù)據(jù)水下目標(biāo)識別。這種結(jié)合提高了水下目標(biāo)識別的精度，增強了水下機器人的作業(yè)效率和成功率。
方向二：水下機器人自主無損抓取
為實現(xiàn)水下機器人在多海流多障礙環(huán)境下的高效無損抓取，中心研發(fā)了核心技術(shù)。通過中軸骨架層次化方法構(gòu)建靜態(tài)全局路徑，并實現(xiàn)實時局部路徑優(yōu)化，確保最優(yōu)作業(yè)路徑的選擇。機械手根部安裝水聲換能器模塊，結(jié)合聲學(xué)測距結(jié)果與光視覺計算的位置信息，實現(xiàn)魯棒且準(zhǔn)確的三維空間位置鎖定，從而完成自主捕撈任務(wù)。
方向三：水下機器人布放與回收
為了保證水下機器人能夠持續(xù)穩(wěn)定地工作，中心研發(fā)了一套高效的布放與回收平臺。該平臺采用聲學(xué)信號和光學(xué)引導(dǎo)模式相結(jié)合的方式，實現(xiàn)了水下機器人與母船之間的精準(zhǔn)對接。該系統(tǒng)能夠在復(fù)雜環(huán)境下保障水下機器人安全布放和回收，減少操作時間和成本，提升作業(yè)效率。
實驗室負責(zé)人介紹
實驗室主任付先平，教授，博士生導(dǎo)師，大連海事大學(xué)信息技術(shù)學(xué)院院長。于2005年獲得大連海事大學(xué)博士學(xué)位，并先后在清華大學(xué)計算機系（2007-2008）及美國哈佛大學(xué)（2008-2009）從事博士后研究工作，期間榮獲美國RPB（Research to Prevent Blindness）國際研究學(xué)者獎。現(xiàn)任中國計算機學(xué)會多媒體專委委員、人機交互專委委員、計算機視覺專委委員等。
取得成果
項目組成員先后主持完成了國家、交通部、遼寧省、大連市及企事業(yè)單位委托科技項目等近60項，發(fā)表學(xué)術(shù)論文300余篇，2019年獲批遼寧省興遼人才“水下機器人”高水平創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊；團隊已經(jīng)成功自主開發(fā)了10代水下機器人，近三年在國家自然科學(xué)基金委、國際水中機器人聯(lián)盟等機構(gòu)組織的水下機器人抓取大賽中獲獎20余項。其中，在2020年全國水下機器人目標(biāo)抓取大賽中，自主研發(fā)的“海星號”水下機器人獲得人機協(xié)同抓取組冠軍，抓取數(shù)量打破歷屆比賽所有賽事記錄，抓取技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。
人員隊伍
研究團隊成員主要來自信息技術(shù)學(xué)院、輪機工程學(xué)院、船舶與海洋工程學(xué)院等80余位教師和研究生組成，其中長江學(xué)者1人、教授8人、副教授13人、講師11人、工程師5人、博士后7人。研究團隊于2020年獲批遼寧省高水平創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊。
實驗室聯(lián)系人及郵箱
袁國良，辦公郵箱：[email protected]
（以上數(shù)據(jù)更新時間為2025年4月）
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