近日，记者从中国科学院合肥物质科学研究院（以下简称“合肥科学岛”）获悉，该院固体所余道洋团队研发了防溺水智能监控与机器人自主救援系统，日前已在河南省漯河市沙澧河景区正式启用。该系统借助人工智能、机器人、大数据等技术，实现了24小时全天候的监控预警与快速救援。
防溺水的关键是预警和救援，虽然国内部分水域已经建设了溺水事故预警平台，但应急救援行动主要以人工为主，存在行动滞后、救援装备缺乏等问题。因此很难达到溺水事件黄金救援时间3-5分钟的要求。
合肥科学岛余道洋博士团队是国内最早开展无人船艇技术研究的团队之一，近年来在无人船艇智能感知、决策和控制领域取得了多项关键技术。基于此，团队进一步发展防溺水监控、预警与救援技术，与漯河市沙澧河建设运行保障中心合作研发了防溺水智能监控与机器人自主救援系统。
据介绍，该系统通过在沙澧河核心景区布设100台光学和热成像摄像机，实现对禁区水域的全方位无死角全天候监控；视频图像实时传输至视频管理服务器和算法服务器，对闯入禁游水域的人员进行识别和定位，并判别是否为疑似溺水人员，决策是否启动溺水救援指令；水面自主救援机器人在自动充电泊船码头24小时全天候待命，接收救援指令后可自动启航，自动向溺水人员释放救援臂和应急装备。
机器人是如何做到自行“下水”快速救援的呢？据介绍，当机器人启动自主追踪溺水人员的功能时，会运用仿鹰眼视觉及焦距自适应控制的目标跟踪算法，兼顾了大场景搜索跟踪与小场景细节特征提取的优势，同时通过自动变焦处理传统光学系统在大视场与高分辨率之间的矛盾，从而较好的解决了视觉跟踪的脱靶难题。
针对机器人对疑似溺水人员的追踪路径控制问题，余道洋博士团队研究了无人船舶欠驱动系统的非线性水力动力学控制预测控制模型，通过待跟踪轨迹点队列以及循环偏移变量的计算，持续更新直至捕捉到疑似溺水人员。
该系统的人员识别、分析、定位、跟踪、自主救援、自主追踪和捕捉都在现场无人操控下完成，因此研究团队还研发了自主泊船与充电码头，救援机器人完成任务后根据码头的精确位置自主返航、定位、归位并自锁，同时自动开启充电装置。
合报科学+融媒体工作室
合肥通客户端-合报全媒体记者 刘小容 实习生 张佳懿
