科學島智能保潔水面機器人亮相進博

　　2018首屆中國國際進口博覽會正在上海舉行，本次博覽會上，合肥科學島——中科院合肥研究院智能機械研究所研制的一艘智能保潔水面機器人“智能保潔1號”，引起關注。作為國內首艘能在B級航區運行的水面機器人，它可以適應黃浦江潮汐變化梯度大等環境，一次作業能清掃3m3以上的水面漂浮物。

　　一次作業能清掃3m3以上水面漂浮物

　　我國有豐富的水域資源，水生態環境現狀不容樂觀。長期以來，我國對河流、湖泊的清理和監測等主要依靠人工進行，效率低，周期長，監測范圍有限，難以有效地進行治理。因此，亟須智能化、自動化、安全和高效的水面清潔設備。

　　但目前國內外尚無實用化的水面清潔機器人或同類產品，已有的水面清潔無人船多數是遙控式或者采用嵌入式系統的無人操作功能，缺少基于高速計算平臺和智能感知的人工智能軟硬件技術，因此智能化和自動化程度較低、抗風浪等級低、保潔作業功能弱，僅能在景觀湖等風浪較小的水域作業，嚴格意義上只是屬于初級無人船，還無法實現全自主的智能保潔作業。

　　智能機械研究所作為國家級智能機械研究所，積極配合國家需求，由劉錦淮團隊的余道洋博士主持的智能保潔水面機器人首次達到B級航區自主作業能力，并實現了產業化。

　　該所研究團隊負責人介紹，“智能保潔一號”是由中科院合肥智能研究所研制成功的無人駕駛高智能水面機器人，最大排水量超過5噸，一次作業能清掃3m3以上的水面漂浮物。

　　國內首艘能在B級航區運行的水面機器人

　　然而，相對于內陸的小型景觀湖和市區河道，作為B級航區的黃浦江由于潮汐流、岸壁效應、水面的光學鏡面效應和水岸邊界識別，對水面機器人技術提出了巨大挑戰。

　　研究人員通過數年的研究和技術攻關，研制的國內首艘能在B級航區運行的水面機器人，其功能和關鍵技術包括：具有全自主巡航、遠程駕駛和遙控三種操作模式。

　　該機器人具備在復雜水域和狹窄河道的自動路徑識別和自動避障能力，采用新能源混合動力技術，具備船舶專用的新型動力驅動和能源管理系統。

　　針對黃浦江潮汐變化梯度大、流速快和岸壁效應水體環境，船體和推進系統采用協同優化設計和動態仿真，能在高速紊流B級航區適航，并研發了針對欠驅動系統的多余度、多參數和多自由度自適應控制系統，確保船體在復雜水域中巡航的敏捷性、可靠性和魯棒性。該產品的研制成功，可取代人工進行高效的水面清潔作業，實現無人駕駛保潔船舶的產業化。

　　“現有技術可以根據客戶需求，擴展用于水質移動監測、水生態修復和治理、水文地質探測和測繪、應急救援、重要水域安防等。”該負責人介紹。