海洋的“智慧清道夫”（創新匯）

       近期，德國慕尼黑工業大學研發的一款“智慧抓手”自主潛水機器人，在法國馬賽港和德國漢堡港完成實地測試。這款被譽為海洋“智慧清道夫”的裝備，融合了計算機視覺、聲吶成像、AI目標識別和柔性抓取控制等前沿技術，實現了對海底垃圾從探測到回收的全自動化。“與傳統人工打撈相比，這套裝備能夠顯著降低成本和風險，為利用機器人開展海洋環境治理提供了新路徑。”項目主要負責人、慕尼黑工業大學研究員斯特凡·索斯諾夫斯基對本報記者説。

　　據介紹，該系統由水面服務船、小型搜索機器人、潛水機器人和自動垃圾運輸艇組成（見圖，慕尼黑工業大學提供），就像一支“水下特種部隊”。作業時，服務船首先發射聲吶，繪製出海底的“粗略地圖”；緊接着，小型搜索機器人像偵察兵一樣快速下潛，利用高精度掃描鎖定垃圾的具體位置。收到“情報”後，潛水機器人啟動8個微型推進器，靈活地游向目標。它伸出一雙特殊的“機械手”，穩穩抓起垃圾，再將其吊運至旁邊的自動運輸艇上，全程無需人工下水干預。

　　“這就好比給機器人裝上了‘智慧眼’和‘靈巧手’。”索斯諾夫斯基解釋説，水下環境複雜，光線昏暗且水質渾濁，識別垃圾是主要技術挑戰。研究團隊給機器人配備了攝像頭與聲吶融合的視覺系統，並“喂”給它7500多張標注好的海底照片進行訓練。如今，這台機器人像經驗豐富的老漁民一樣，能精準分辨出哪些是廢棄塑料，哪些是海洋生物，還能實時構建出垃圾的三維模型，計算出最佳的抓取角度。

　　更精妙的是它的抓取技術。機器人的4根機械臂擁有約1立方米的抓取空間，最大握力可達4000牛頓，足以舉起250千克的重物。“同時，它指尖密布的傳感器能實時感知力度，比如抓起塑料桶時，能穩穩夾住而不捏碎；拾起玻璃瓶時，又能輕柔對待避免破裂，防止二次污染。”索斯諾夫斯基説。

　　這款機器人配備有一根“生命線”——多功能電纜。它不僅可以延長機載電池續航時間，還能提供高速數據通道，讓強大的計算能力得以實時傳輸。同時它也擔當“水下起重機”，協助將重物提拉回水面。此外，機器人周身包裹有特殊浮力材料，使它可以在水中保持懸浮穩定，動作更加精準。

　　浙江大學海洋學院研究員錢鵬認為，這項研究的核心創新在於構建了一套融合跨域協同與水下智慧作業的集成系統，打通了從海底搜索、目標識別到抓取回收的全流程自動化作業鏈路，“為海洋環境治理的智慧化轉型提供了可複製、可推廣的技術路徑”。

　　目前，該項目已獲得歐盟“海洋清潔2.0”計劃的資助，匯集歐洲13家頂尖科研機構和企業共同研發。如何解決複雜海域的識別精度、系統的長期穩定性以及部署成本等，仍是項目需要攻克的難關。計劃協調員巴特·德·舒特表示，預計在未來幾年內，這種智慧機器人有望實現規模化應用，顯著擴大海洋垃圾的清理範圍。

　　哈爾濱工程大學船舶工程學院教授王剛認為，以機器人替代潛水員進行海底垃圾清理是行業發展的重要方向。目前，常規的水下機器人作業能力會受到垃圾類型、重量、被掩埋深度等因素影響；水面船又因距離海底較遠，在對海底垃圾的準確識別與定位上還有很大差距。德國團隊的這套研究方案借助AI技術提升了系統在複雜海底環境下的自主決策能力。儘管在複雜海底的精確識別與智慧抓取仍是待攻克的難點，但該項技術在推動大規模、常態化、全天候海底清潔作業方面將有很大發展空間。（人民日報記者 劉赫）

　　《 人民日報 》（ 2026年03月30日 16 版）