海生物目标自主检测与抓取捕捞机器人

基于国家自然科学基金重点项目，由哈尔滨工程大学牵头和中科院自动化所共同完成。面向海洋牧场的海参、扇贝、海胆等目标的机器捕捞分别研制了自主吸纳和自主抓取作业两型水下机器人。

针对小样本提出迁移深度模型、模拟数据增广和多卷积层融合系统方法，实现水下可变形小目标准确识别和跟踪；针对声纳图像特点，提出改进的反距离加权插值算法，和基于隶属度的模糊增强算法，提高了水下环境的成图质量和检测准确率；分别研制了自主吸纳和自主抓取作业两型水下机器人，针对作业中的干扰和遮挡提出了手眼融合规划和控制模型，实现了海洋自然养殖环境下的生物目标全自主规划、识别、定位、跟踪、控制和抓取。实现了海洋自然养殖环境下的生物目标全自主规划、识别、定位、跟踪、控制和抓取。获得国家发明专利16项，省部级二等奖两项。

 机器人重量90kg，单次入水捕捞重量15kg，配备了三关节机械手，前视声纳，水下摄像机，四个水平推进器，两个垂向推进器，具备手动遥控和自主两种模式，可实现海底生物生活环境的自主监测，目标识别跟踪，全自主规划路径、抓取和捕捞作业。

项目成熟情况

（1）成果目前已基于哈船特装等和山东海洋与渔业厅建立协同创新中心，正向山东太阳岛船舶科技有限公司，东方海洋牧场等推广多台套水下机器人，未来在水下海生物养殖环境监测，机器捕捞，通过遥控甚至自主的形式逐渐代替潜水员作业，降低捕捞成本，提高捕捞安全性有广泛地前景，可采取的合作方式包括技术转让、技术入股、合作开发、技术服务等多种形式；

（2）成果目前已在现实环境，即獐子岛海洋牧场进行了真实的应用验证，达到技术成熟度7级，将进一步提高捕捞效率，形成充分的用户验证和批量推广。

应用范围

主要应用于海参、扇贝、海胆等海底生物生活环境的自主监测，目标识别跟踪，全自主规划路径、抓取和捕捞作业。