这项让人惊叹的奥运史上首次，核心技术南沙研发

文/羊城晚报全媒体记者 张豪

图/受访者提供

2月2日，在北京冬奥公园举行的2022年冬奥火炬传递活动中出现这样一幕：第二百五十五棒火炬手是一台水陆两栖机器人，和第二百五十六棒变结构机器人在水下实现精准对接点火，实现奥运史上首次机器人水下火炬接力，彰显了奥运与科技的结合。

记者日前了解到，两栖机器人的悬停定位技术是由广州南沙科研单位广东智能无人系统研究院（以下简称“智能院”）参与研发的，为水下精准对接提供了技术基础，科研团队克服种种难关，终于在虎年新春完美实现水下对接。

在火炬传递中，火炬手将奥运圣火传递给一台水陆两栖机器人，水陆两栖机器人手持燃烧火炬，沿冰壶赛道旋转滑入冰洞口；一台水下变结构机器人向其靠拢，两台机器人手持火炬在水下精准对接点火；水下变结构机器人手持点燃火炬从冰洞口出水，将奥运圣火传递给下一棒火炬手。

据了解，这是在科技部国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项支持下，由中科院沈阳自动化研究所牵头，联合北京动力机械研究所、广东智能无人系统研究院等单位研制的水下传递火炬机器人，科研团队集智攻关，突破了冰水跨介质高适应性运动控制、复杂流场扰动的水下动态对准、水下机械臂厘米级精准作业、跨介质可靠燃烧组织等关键技术，研发国际首支绿色清洁水空跨介质火炬，实现机器人水下高精度对接，其中，智能院参与了水陆两栖机器人控制系统的研发。

冬奥火炬传递项目时间紧、任务重，智能院的相关课题组采用快速定制化开发技术，突破了水下机器人在复杂环境下高精度悬停定位控制、冰面旋转全向运定等关键技术，为水下机器人成功进行火炬传递奠定了基础。从承接任务、组建团队、系统研发到火炬成功传递，智能院仅用了半年多的时间便完成了两栖机器人控制系统的技术攻关、系统研制以及冰上与水下实验。

为进一步完善水陆两栖机器人的控制系统，课题组在完成系统的初步研发后便前往抚顺大伙房水库，不断开始调试，开展冰上与水下实验，“因为这个机器人是从冰面到水下的一个过程，户外工作环境非常恶劣，每天要坐接近一小时的车程，还得走半小时山路才能到试验场。户外和冰面是零下二十几度的严寒，汽车打滑上不去山，大家就喊着口号推车。最艰苦的是要在冰水中开展工作，即使戴着橡胶手套，不出1分钟，手就冻得不灵活了，水中的冰非常锋利，一段时间下来，大家手上的指纹都不明显了，纷纷出现了手机无法识别指纹的情况。”相关负责人介绍道，“虽然条件比较艰苦，但大家都是年轻人，事业心比较强，觉得调试成功比什么都值得！” 

为适应活动现场环境，确保对接瞬间万无一失，课题组更是提前进驻北京冬奥公园，与时间赛跑，争分夺秒，配合总体单位对机器人火炬传递任务进行了多轮优化，在25天的时间内开展了近百次的测试，进一步提升了机器人的控制性能和稳定性，最终确保机器人顺利完成冬奥火炬的传递任务。

广东智能无人系统研究院副院长、中科院沈阳自动化研究所副所长李硕表示，“火炬接力是奥运会不可缺少的环节，奥运圣火传递不仅见证了奥林匹克运动的发展，也见证了人类科技、文明与智慧的不断进步。本次活动在国际上首次实现机器人水下火炬接力，点燃了人们对北京冬奥的激情，在向世界传递友谊与和平的同时，展现了我国在机器人领域的科技进步。”