(1)实验室概况
水下机器人实验室长期开展水下机器人自主导航、自主控制研究,以及人工智能在海洋机器人上的应用。建于2021年,位于体育场机器人109室,面积168㎡,是培养水下机器人自主导航与自主控制技术,智能感知与机器学习方法与应用人才,通过本实验课程的实践训练,锻炼了系统开发能力,有利于激发学生进行科学研究的兴趣,培养学生从事科学实践的能力。
并通过实践培养了创新精神。
本实验室开展复杂嵌入式系统高可靠性设计、电磁兼容设计、自主导航与自主控制方法研究,以及人工智能在海洋机器人上的应用研究,探索学术前沿和颠覆性技术,突破新一代自主式水下航行器诸多关键难点,不断地提升海洋机器人持久自主性和智能性,不断地开拓高精尖的、新型的海洋监测探测传感器,助力我国海洋智能装备发展,为经济建设、社会发展、国防安全提供技术支撑。
研究方向:
(1)先进水下机器人系统平台及其关键技术研究
主要包括自主式水下机器人AUV、遥控操作型水下机器人ROV、海底爬行机器人、水面无人船、水下滑翔机等,并根据平台作业特性结合作业环境形成一系列水下探测应用技术体系。关键技术主要包括:嵌入式系统可靠性分析与设计、电磁兼容性设计;极端环境下的通信技术、传感器技术;高效的电推进系统设计;安全高效的(电)能源管理技术;结构、材料、水动力的整体优化设计等。
(2)水下机器人自主导航与自主控制技术
研究AUV SLAM自主导航技术,研究路径规划及协同规划算法、单体决策算法与群体协同决策算法,使AUV能够在动态复杂的海洋环境下安全航行,并在有限资源载荷条件下持久、自主、高效开展作业。同时,研究视觉导航、强化学习控制等前沿算法,进一步提升其智能化能力。构建海洋环境下多智能体协同的大型仿真系统,研究多智能体的广域协同技术等
3)智能感知与机器学习方法与应用
研究机器人的水下目标识别、基于运动平台的图像处理、声呐信号分析与信息处理等,提出的“AUV数据驱动技术”成为AUV领域的研究热点。采用光学探测数据和声学探测数据融合技术结合最先进的深度学习模型,进一步提升海洋机器人水下智能感知能力。
(2)实验设备
主要实验设备:水下机器人,上位机和下位机等设备
(3)实验项目
主要实验项目:
自主视觉项目涉及水中机器人避障搜索、图像识别分析、水中运动控制等
(4)主要成果
2021年12月,南昌理工学院首款“功能模块”理念智能水下机器人问世。南昌理工学院计算机信息工程学院5人团队,在指导教师姚俊、钟章生等带领下,依托水下机器人技术实验室,历时一年设计出首款“多功能智能水下机器人”,首次将“功能模块”理念应用于水下机器人领域。该款机器人可根据需要选择不同模块随时“换芯”、随时变身,可应对各种复杂水下作业。