近期，德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)研發(fā)的一款“智能抓手”自主潛水機(jī)器人，在法國馬賽港和德國漢堡港完成實地測試。這款被譽(yù)為海洋“智能清道夫”的裝備，融合了計算機(jī)視覺、聲吶成像、AI目標(biāo)識別和柔性抓取控制等前沿技術(shù)，實現(xiàn)了對海底垃圾從探測到回收的全自動化。“與傳統(tǒng)人工打撈相比，這套裝備能夠顯著降低成本和風(fēng)險，為利用機(jī)器人開展海洋環(huán)境治理提供了新路徑?！表椖恐饕?fù)責(zé)人、慕尼黑工業(yè)大學(xué)研究員斯特凡·索斯諾夫斯基對本報記者說。

　　據(jù)介紹，該系統(tǒng)由水面服務(wù)船、小型搜索機(jī)器人、潛水機(jī)器人和自動垃圾運(yùn)輸艇組成（見圖，慕尼黑工業(yè)大學(xué)提供），就像一支“水下特種部隊”。作業(yè)時，服務(wù)船首先發(fā)射聲吶，繪制出海底的“粗略地圖”；緊接著，小型搜索機(jī)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”后，潛水機(jī)器人啟動8個微型推進(jìn)器，靈活地游向目標(biāo)。它伸出一雙特殊的“機(jī)械手”，穩(wěn)穩(wěn)抓起垃圾，再將其吊運(yùn)至旁邊的自動運(yùn)輸艇上，全程無需人工下水干預(yù)。

　　“這就好比給機(jī)器人裝上了‘智慧眼’和‘靈巧手’?！彼魉怪Z夫斯基解釋說，水下環(huán)境復(fù)雜，光線昏暗且水質(zhì)渾濁，識別垃圾是主要技術(shù)挑戰(zhàn)。研究團(tuán)隊給機(jī)器人配備了攝像頭與聲吶融合的視覺系統(tǒng)，并“喂”給它7500多張標(biāo)注好的海底照片進(jìn)行訓(xùn)練。如今，這臺機(jī)器人像經(jīng)驗豐富的老漁民一樣，能精準(zhǔn)分辨出哪些是廢棄塑料，哪些是海洋生物，還能實時構(gòu)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(shù)。機(jī)器人的4根機(jī)械臂擁有約1立方米的抓取空間，最大握力可達(dá)4000牛頓，足以舉起250千克的重物?！巴瑫r，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(wěn)穩(wěn)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。”索斯諾夫斯基說。

　　這款機(jī)器人配備有一根“生命線”——多功能電纜。它不僅可以延長機(jī)載電池續(xù)航時間，還能提供高速數(shù)據(jù)通道，讓強(qiáng)大的計算能力得以實時傳輸。同時它也擔(dān)當(dāng)“水下起重機(jī)”，協(xié)助將重物提拉回水面。此外，機(jī)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(wěn)定，動作更加精準(zhǔn)。

　　浙江大學(xué)海洋學(xué)院研究員錢鵬認(rèn)為，這項研究的核心創(chuàng)新在于構(gòu)建了一套融合跨域協(xié)同與水下智能作業(yè)的集成系統(tǒng)，打通了從海底搜索、目標(biāo)識別到抓取回收的全流程自動化作業(yè)鏈路，“為海洋環(huán)境治理的智能化轉(zhuǎn)型提供了可復(fù)制、可推廣的技術(shù)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(jī)構(gòu)和企業(yè)共同研發(fā)。如何解決復(fù)雜海域的識別精度、系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性以及部署成本等，仍是項目需要攻克的難關(guān)。計劃協(xié)調(diào)員巴特·德·舒特表示，預(yù)計在未來幾年內(nèi)，這種智能機(jī)器人有望實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，顯著擴(kuò)大海洋垃圾的清理范圍。

　　哈爾濱工程大學(xué)船舶工程學(xué)院教授王剛認(rèn)為，以機(jī)器人替代潛水員進(jìn)行海底垃圾清理是行業(yè)發(fā)展的重要方向。目前，常規(guī)的水下機(jī)器人作業(yè)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(yuǎn)，在對海底垃圾的準(zhǔn)確識別與定位上還有很大差距。德國團(tuán)隊的這套研究方案借助AI技術(shù)提升了系統(tǒng)在復(fù)雜海底環(huán)境下的自主決策能力。盡管在復(fù)雜海底的精確識別與智能抓取仍是待攻克的難點(diǎn)，但該項技術(shù)在推動大規(guī)模、常態(tài)化、全天候海底清潔作業(yè)方面將有很大發(fā)展空間。

　　《 人民日報 》（ 2026年03月30日 16 版）