近日,新西兰坎特伯雷大学推出了一款专用于海水养殖的AI水下机器人Poseidon。
它能自主潜入海底,靠近养殖网箱、贻贝绳索进行拍照和采样,并在水下进行三维建模和智能识别,有望解决养殖过程中监测成本高、效率低等难题。
01 解决水下监测难题
海洋环境复杂多变,水流、海浪和生物活动都使得水下数据采集长期面临挑战。
Poseidon水下机器人正是针对这一问题开发的。它能够自主定位、稳定导航,靠近贻贝绳、网箱等养殖设施,完成高精度图像采集与样本获取。
与传统依赖大型船只和人工吊起绳索的方式不同,Poseidon可由两人乘坐小型快艇部署,投入水中后快速完成扫描任务。
水下机器人搭载多角度摄像头,可在水下拍摄大量照片并生成三维图像,还配备可伸缩机械爪,用于采样分析。
以贻贝养殖为例,目前很多养殖户仍需出动带吊臂的大型船只,把养殖绳索吊出水面,“抓一把”贝类样品来估测生长情况,这个流程耗时、昂贵,而且数据也不够精确。
而AI水下机器人可贴近动态中的贻贝绳或鱼网进行巡检,通过多角度拍照分析,并搭载机械臂采样,实现快速、低成本的精确监测。
02 大幅减少人力操作
以研发水下机器人的新西兰为例,该国水产养殖年产值达6亿纽币(约25.8亿人民币),出口至全球81个国家,主要品种包括绿唇贻贝、太平洋牡蛎和帝王鲑。
但在实际养殖过程中,绳索和网具容易受到生物附着困扰,如黑贻贝或入侵的泥沙蠕虫等,会影响水质,也增加了生长监测的难度。
水下机器人的应用有望提高养殖场的巡检频率和精度,及时发现潜在问题,减轻人工成本负担。
项目负责人Richard Green表示:“过去要出动几百万纽币的船只,仅为了抓一把样品估算,现在可能只需几分钟、两个操作员和一台水下机器人就能完成。”
03 融合多项前沿技术
为适应海洋环境的不断变化,水下机器人搭载了多项核心技术:
• Doppler速度记录仪:利用“多普勒效应”判断自身在水中的运动速度。
• 惯性导航系统:包括GPS、加速度计和陀螺仪,实现空间定位与稳定性控制。
• AI路径预测算法:能提前1秒预测养殖绳索的三维位置,应对其不断移动的特点。
• NVIDIA AI处理芯片:作为“机器人大脑”,协调所有传感器数据并实时做出反应。
项目团队表示,水下环境远比工业机器人工作场景复杂,必须实时融合多种传感器数据,并根据环境来调整。
Poseidon水下机器人的开发历时十年,目前已进入实地原型测试阶段。
接下来,该设备将在新西兰、澳大利亚等地的养殖场及码头开展试点应用,并计划进一步拓展到全球市场。
项目负责人、坎特伯雷大学教授Richard Green表示:“要扩展我们的水产养殖能力,就必须依靠技术推动自动化。AI可以让我们用更低的成本扩大养殖规模,这对全球粮食安全也是一种贡献。”