辽宁大连:水下机器人助力海洋资源开发
2026-03-31 11:10:13来源:人民日报编辑:尹红燕责编:尹红燕

  原标题:辽宁大连聚焦产业所需,推动水下智能装备发展——水下机器人助力海洋资源开发(经济聚焦·关注海洋经济)

  推进中国式现代化,必须高效开发利用海洋。去年,我国海洋生产总值超11万亿元,发展空间巨大。“十五五”规划纲要提出,推动海洋经济高质量发展。如何统筹推进?习近平总书记强调,大的思路上,要“更加注重创新驱动”“更加注重高效协同”“更加注重产业更新”“更加注重人海和谐”“更加注重合作共赢”。今起我们推出“经济聚焦·关注海洋经济”系列报道,展现海洋经济乘风破浪、向新发展的蓬勃生机。——编者  

  辽宁大连梭鱼湾满化码头北部海域,浪花轻拍岸壁。辽宁省水下机器人工程研究中心研究员袁国良正俯身调试设备,指尖轻按,一台橘黄色的水下机器人缓缓潜入水中。屏幕上,水下桩基、岸壁细节等清晰可见,机器人实时传输回水质、淤积等数据,为这个老码头的重启积累关键数据。

  瞄准海洋产业一线,研发水下捕捞机器人

  “穿上厚重的潜水服,一头扎进冰冷的海水里,一天最多只能作业四五个小时,还得配船长、观测员等四五个人打下手。”回忆起前些年的日子,大连壹鲜冷水海产品公司负责人马永祥不由感慨。在大连,人们称海底养殖捕捞从业者为“海碰子”。这份特殊的职业,承载着沿海人的生计,也伴随着风险与艰辛。

  水下暗流涌动、水压如影随形,稍有不慎便可能遭遇危险。长时间水下作业,对体力更是一种考验。“如今,没多少年轻人愿意干这份苦差事了”。然而,国内鲍鱼、海参等底播增殖型海珍品的采捕,仍未摆脱“人工潜水+传统工具”的模式。

  “产业有需求,我们就必须及时回应。”大连海事大学信息科学技术学院院长、辽宁省水下机器人工程研究中心主任付先平说,中心把根扎进海洋产业的一线,精准发力、定向攻关。

  历经数年打磨,中心自主研发的“海鹰”系列水下捕捞机器人,配备了定制化专用捕捞抓手,能精准识别并抓取海参、鲍鱼等,还能自动收纳;操作人员在岸边的地面站,通过屏幕就能实时看清水下环境,作业结束后,机器人还能自主上浮、完成回收,全程无需人员下水。

  大连长海县小长山岛海域,大连壹鲜冷水海产品有限公司的养殖基地里,“海鹰”号水下机器人正灵活地在海底穿梭,有条不紊地对海产品进行取样。“以前人工取样,一天最多能完成3到4个点位。现在有了这台机器人,一天能搞定40多个点位,效率提高了好几倍。”马永祥蹲在岸边,看着屏幕里的机器人介绍。

  多学科融合攻关,构建一体化智能装备协同体系

  海洋环境复杂多变,是水下机器人研发的天然考场。近浅海海流湍急、水体浑浊,水下能见度极低,普通摄像头看不清目标;海流的冲击,还会影响机器人的操作精度;更棘手的是,水下数据传输不便,难以实现实时控制……这些难题,长期以来制约着水下智能装备的发展。

  为了攻克这些难题,辽宁省水下机器人工程研究中心搭建多学科融合攻关机制,80余位来自不同学院的研究人员合力开展技术攻关。

  要让机器人在浑浊的海水中看清路、找对物,首先得给它装上眼睛。团队耗时两年,构建出精准的浑浊水体光学成像模型,创新提出基于偏振特性的水下图像清晰成像技术,成功破解水下视觉感知模糊的难题;

  针对水下目标识别难的问题,团队借鉴人脑视觉选择性注意机制,提出敏感光谱指纹特征提取技术,让机器人能精准区分海参、鲍鱼与海底的岩石、海草,避免误抓、漏抓,提升作业效率;

  针对水下通信,团队提出基于可见光阵列的水下高速数据传输技术,实现了多台机器人的高效协同作业。同时,构建起“水下—水面—低空”一体化智能装备协同体系,综合利用多源信息感知,打破复杂海洋环境下的感知局限。

  如今,付先平团队自主研发的“海鹰”“海鸥”系列水下机器人,已应用在大连海洋产业的诸多场景:机器人搭载的各类传感设备,能精准采集水下不同水层的温度、盐度等环境参数;视觉系统实时捕捉海珍品的生长图像,结合智能模型,还能辅助判断生物健康状态;搭载定制化机械臂及采收设备的执行端,则能实现海珍品的精准采捕,让养殖、采收变得智能高效。

  组建创新平台,让科研成果更快落地

  瞄准科技前沿,扎根产业需求。2025年,智慧海洋信息科技公共创新平台正式揭牌。这个由大连海事大学、大连獐子岛海洋发展集团有限公司牵头组建的平台,联合了辽宁省水下机器人工程研究中心、大连星海湾实验室、大连海发智能装备有限公司等多方力量,让科研成果更快落地生产一线。

  “我们立足黄渤海近浅海特色产业带,推动产学研用协同发力。”平台负责人王辉兵介绍,通过整合高校的科研资源、科研院所的技术力量、涉海企业的产业优势,构建起开放共享的海洋信息科技公共服务载体,让高校的科研方向更贴合企业需求,让企业的技术难题能快速找到科研解决方案。

  在平台的支撑下,一个集海域环境模拟、真实海况验证、完善中试配套设施于一体的专业化中试基地应运而生。在这个中试基地,“海鹰”“海鸥”等系列机器人快速迭代升级,不断适应海洋产业的新需求。

  如今,平台的创新成果广泛服务于国家重大工程:“海鸥Ⅰ号”奔赴东北首条630平方毫米截面积海底电缆敷设现场,完成水下实时监理任务,保障施工安全;“海鸥Ⅱ号”投身海上钻井平台安装辅助与管道巡检工作,在大海中守护油气开发安全;自主研发的北极科考水下机器人,跟随科考团队出征,助力采集水下环境数据;水下坝体缺陷检测机器人成功交付中船重工某研究所,在水利工程领域发挥重要作用,实现了多领域跨界应用。

  创新的背后,是人才支撑。“在实践中锤炼本领,才是青春的模样。”26岁的陈鸿铭是大连海事大学的一名博士生,如今已深度参与多个重大水下机器人研发课题。“我们秉承‘在实战中成长’的人才培养理念,通过产教融合、协同育人,为创新储备充足的人才力量。”付先平介绍。截至目前,辽宁省水下机器人工程研究中心已主持完成各类科技项目近60项,发表论文300余篇,自主开发10代水下机器人,斩获各类奖项20余项。

  蔚蓝之上,创新风劲;深海之中,探索不止。从“海碰子”的深海劳作、到水下机器人的高效穿梭,从技术攻坚的持之以恒、到创新成果的落地赋能,我国海洋经济正以创新破局、向深蓝奋进。(记者 刘洪超)

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