近日，記者從中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院（以下簡稱“合肥科學島”）獲悉，該院固體所余道洋團隊研發(fā)了防溺水智能監(jiān)控與機器人自主救援系統(tǒng)，日前已在河南省漯河市沙澧河景區(qū)正式啟用。該系統(tǒng)借助人工智能、機器人、大數(shù)據(jù)等技術，實現(xiàn)了24小時全天候的監(jiān)控預警與快速救援。

防溺水的關鍵是預警和救援，雖然國內(nèi)部分水域已經(jīng)建設了溺水事故預警平臺，但應急救援行動主要以人工為主，存在行動滯后、救援裝備缺乏等問題。因此很難達到溺水事件黃金救援時間3-5分鐘的要求。

合肥科學島余道洋博士團隊是國內(nèi)最早開展無人船艇技術研究的團隊之一，近年來在無人船艇智能感知、決策和控制領域取得了多項關鍵技術?；诖耍瑘F隊進一步發(fā)展防溺水監(jiān)控、預警與救援技術，與漯河市沙澧河建設運行保障中心合作研發(fā)了防溺水智能監(jiān)控與機器人自主救援系統(tǒng)。

據(jù)介紹，該系統(tǒng)通過在沙澧河核心景區(qū)布設100臺光學和熱成像攝像機，實現(xiàn)對禁區(qū)水域的全方位無死角全天候監(jiān)控；視頻圖像實時傳輸至視頻管理服務器和算法服務器，對闖入禁游水域的人員進行識別和定位，并判別是否為疑似溺水人員，決策是否啟動溺水救援指令；水面自主救援機器人在自動充電泊船碼頭24小時全天候待命，接收救援指令后可自動啟航，自動向溺水人員釋放救援臂和應急裝備。

機器人是如何做到自行“下水”快速救援的呢？據(jù)介紹，當機器人啟動自主追蹤溺水人員的功能時，會運用仿鷹眼視覺及焦距自適應控制的目標跟蹤算法，兼顧了大場景搜索跟蹤與小場景細節(jié)特征提取的優(yōu)勢，同時通過自動變焦處理傳統(tǒng)光學系統(tǒng)在大視場與高分辨率之間的矛盾，從而較好的解決了視覺跟蹤的脫靶難題。

針對機器人對疑似溺水人員的追蹤路徑控制問題，余道洋博士團隊研究了無人船舶欠驅動系統(tǒng)的非線性水力動力學控制預測控制模型，通過待跟蹤軌跡點隊列以及循環(huán)偏移變量的計算，持續(xù)更新直至捕捉到疑似溺水人員。

該系統(tǒng)的人員識別、分析、定位、跟蹤、自主救援、自主追蹤和捕捉都在現(xiàn)場無人操控下完成，因此研究團隊還研發(fā)了自主泊船與充電碼頭，救援機器人完成任務后根據(jù)碼頭的精確位置自主返航、定位、歸位并自鎖，同時自動開啟充電裝置。

合報科學+融媒體工作室

合肥通客戶端-合報全媒體記者 劉小容 實習生 張佳懿