“我們組建科研團(tuán)隊(duì)，研發(fā)出具備智能識別功能的管道機(jī)器人。”近日，安徽安慶師范大學(xué)（以下簡稱安慶師大）計算機(jī)與信息學(xué)院教授艾列富告訴記者，他們研制的管道智能檢測機(jī)器人拿下多個國家級、省市級獎項(xiàng)。

這支科研團(tuán)隊(duì)由11名本科生組建而成，從2019年起，他們就開始研究城市管道檢測。在艾列富和安慶師大計算機(jī)與信息學(xué)院高級實(shí)驗(yàn)師陳春生的指導(dǎo)下，2023年下半年，團(tuán)隊(duì)成功研制出智能管道檢測機(jī)器人，5年科研接力有效解決城市管道檢測難題。

研發(fā)這款智能機(jī)器人經(jīng)歷了哪些過程？面對技術(shù)難題，團(tuán)隊(duì)成員如何沉下心鉆研？帶著這些問題，記者來到安慶師大計算機(jī)與信息學(xué)院實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行探訪。

科研“接力棒”持續(xù)傳遞

2019年，艾列富和陳春生通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前城市管道檢測工作多依賴人工，但許多管道尺寸狹小，存在諸多安全隱患。此外，市面上的管道機(jī)器人功能局限于視頻傳輸，無法精準(zhǔn)定位管道缺陷部位。基于此，艾列富和陳春生決定組建一支科研團(tuán)隊(duì)，研發(fā)具有智能識別功能的管道機(jī)器人。

很快，以計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2019級本科生陳少川為團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人的本科生科研團(tuán)隊(duì)組建起來，開始管道智能檢測機(jī)器人的研發(fā)。跑代碼、測數(shù)據(jù)、寫報告……團(tuán)隊(duì)成員們除了上課，其余時間基本待在實(shí)驗(yàn)室里。他們各司其職，不斷推進(jìn)項(xiàng)目工作，合力解決了一個又一個難題。

其間，因陳少川畢業(yè)，安慶師大智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2020級本科生劉佳楊從他手中接下了科研“接力棒”。2022年，劉佳楊臨近畢業(yè)，同專業(yè)2021級本科生劉勇琦繼續(xù)這場科研“接力長跑”。

運(yùn)動模塊控制、PC端可視化界面、目標(biāo)檢測精準(zhǔn)度……劉勇琦及其團(tuán)隊(duì)成員通過自學(xué)和老師的幫助，學(xué)習(xí)智能機(jī)器人研制過程中涉及的課外知識，解決相關(guān)研發(fā)難題。

在此期間，團(tuán)隊(duì)使用了YOLO算法等技術(shù)和“樹莓派”等平臺。其中，YOLO算法主要幫助檢測管道內(nèi)的缺陷；“樹莓派”是一種微型電腦，充當(dāng)控制平臺，控制小車的行駛，同時采集管道內(nèi)的圖像。“正是有了它們的幫助，我們研發(fā)的智能檢測機(jī)器人才能在管道中‘如魚得水’。”劉勇琦說。

2023年下半年，團(tuán)隊(duì)終于成功研發(fā)出智能管道檢測機(jī)器人。與市面上大部分管道檢測機(jī)器人僅支持觀測管道狀態(tài)不同，智能管道檢測機(jī)器人增加了管道缺陷位置的自動識別和主動定位，通過傳感器、攝像頭等設(shè)備獲取管道內(nèi)部信息并實(shí)時傳出內(nèi)部視頻影像，直觀反映破損、淤堵等情況。小巧靈活的機(jī)器人鉆進(jìn)管道“把脈問診”，通過無線通信實(shí)時傳達(dá)“病情”，從而幫助城市管理人員“對癥下藥”。

2023年底，“接力棒”再次交接，安慶師大計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2022級本科生周世翔帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)繼續(xù)科研。至此，共有11名本科生參與團(tuán)隊(duì)科研。

在之前研究基礎(chǔ)上，周世翔及其團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步迭代升級相關(guān)技術(shù)，增加了車載雷達(dá)，使機(jī)器人進(jìn)入管道檢測到維修點(diǎn)后能夠迅速建立三維模型，標(biāo)明位置坐標(biāo)，幫助維修人員更精準(zhǔn)地觀測管道內(nèi)部狀態(tài)。

“在遞出‘接力棒’之前，我會竭盡全力把這段路‘跑’好。”周世翔說。5年里，團(tuán)隊(duì)成員換了一批又一批，但科研“接力棒”仍在傳遞。

創(chuàng)新活力不斷激發(fā)

記者在采訪中了解到，安慶師大智能管道檢測機(jī)器人科研團(tuán)隊(duì)的成功并非偶然，而是與學(xué)校的支持和老師的鼓勵引導(dǎo)息息相關(guān)。

“管道智能檢測機(jī)器人項(xiàng)目得到了學(xué)校的高度重視和支持。這是師生聯(lián)合開展科研工作的一個縮影。”安慶師大校長彭鳳蓮在接受記者采訪時說，“學(xué)校建立了教研一體、學(xué)研相濟(jì)的科教協(xié)同育人機(jī)制，引導(dǎo)和鼓勵師生積極參與科技創(chuàng)新。”

安慶師大科研處處長江貴生介紹，近年來，學(xué)校高度重視科研工作，加大高水平成果激勵力度，出臺了《關(guān)于進(jìn)一步加大科研激勵的八條舉措（暫行）》等文件，極大地激發(fā)了師生的科研積極性。

“鼓勵本科生參與科研是安慶師大多年的傳統(tǒng)。”彭鳳蓮表示，學(xué)校專門出臺科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)與管理制度，建立健全科研創(chuàng)新平臺向本科人才開放的長效機(jī)制，鼓勵學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、參與課題研究，吸納優(yōu)秀學(xué)生參與科研工作，提升學(xué)生的科研素養(yǎng)，增強(qiáng)他們的創(chuàng)新意識。

同時，學(xué)校也鼓勵廣大教師把最新科研成果引入課堂，不斷更新教材內(nèi)容，積極開展課程建設(shè)，將最新科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)科研反哺教學(xué)。

正是在這些措施的推動下，安慶師大的學(xué)子們在各類競賽中屢獲佳績。2020年以來，學(xué)校師生科研團(tuán)隊(duì)獲得國家級獎勵80余項(xiàng)、省級獎勵2300余項(xiàng)，獲批國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項(xiàng)目200余項(xiàng)、省級項(xiàng)目500余項(xiàng)。

“我們將錨定高水平大學(xué)建設(shè)目標(biāo)，切實(shí)發(fā)揮科研育人的重要作用，進(jìn)一步加強(qiáng)科技創(chuàng)新平臺建設(shè)，引導(dǎo)師生積極參與科研訓(xùn)練，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作意識。”彭鳳蓮表示。

來源：【科技日報】http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2024-05/15/node_6.htm