「我們組建科研團隊，研發出具備智慧辨識功能的管道機器人。」近日，安徽安慶師範大學(以下簡稱安慶師大)電腦與資訊學院教授艾列富告訴記者，他們研制的管道智慧檢測機器人拿下多個國家級、省市級獎項。
這支科研團隊由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電腦與資訊學院高級實驗師陳春生的指導下，2023年下半年，團隊成功研制出智慧管道檢測機器人，5年科研接力有效解決城市管道檢測難題。
研發這款智慧機器人經歷了哪些過程？面對技術難題，團隊成員如何沈下心鉆研？帶著這些問題，記者來到安慶師大電腦與資訊學院實驗室進行探訪。
科研「接力棒」持續傳遞
2019年，艾列富和陳春生透過調研發現，當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，市面上的管道機器人功能局限於視訊傳輸，無法精準定位管道缺陷部位。基於此，艾列富和陳春生決定組建一支科研團隊，研發具有智慧辨識功能的管道機器人。
很快，以電腦科學與技術專業2019級本科生陳少川為團隊負責人的本科生科研團隊組建起來，開始管道智慧檢測機器人的研發。跑程式碼、測數據、寫報告……團隊成員們除了上課，其余時間基本待在實驗室裏。他們各司其職，不斷推進計畫工作，合力解決了一個又一個難題。
其間，因陳少川畢業，安慶師大智慧科學與技術專業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，同專業2021級本科生劉勇琦繼續這場科研「接力長跑」。
運動模組控制、PC端視覺化界面、目標檢測精準度……劉勇琦及其團隊成員透過自學和老師的幫助，學習智慧機器人研制過程中涉及的課外知識，解決相關研發難題。
在此期間，團隊使用了YOLO演算法等技術和「樹莓派」等平台。其中，YOLO演算法主要幫助檢測管道內的缺陷；「樹莓派」是一種微型電腦，充當控制平台，控制小車的行駛，同時采集管道內的影像。「正是有了它們的幫助，我們研發的智慧檢測機器人才能在管道中‘如魚得水’。」劉勇琦說。
2023年下半年，團隊終於成功研發出智慧管道檢測機器人。與市面上大部份管道檢測機器人僅支持觀測管道狀態不同，智慧管道檢測機器人增加了管道缺陷位置的自動辨識和主動定位，透過傳感器、網路攝影機等裝置獲取管道內部資訊並即時傳出內部視訊影像，直觀反映破損、淤堵等情況。小巧靈活的機器人鉆進管道「把脈問診」，透過無線通訊即時傳達「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，安慶師大電腦科學與技術專業2022級本科生周世翔帶領團隊繼續科研。至此，共有11名本科生參與團隊科研。
在之前研究基礎上，周世翔及其團隊進一步叠代升級相關技術，增加了車載雷達，使機器人進入管道檢測到維修點後能夠迅速建立三維模型，標明位置座標，幫助維修人員更精準地觀測管道內部狀態。
「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年裏，團隊成員換了一批又一批，但科研「接力棒」仍在傳遞。
創新活力不斷激發
記者在采訪中了解到，安慶師大智慧管道檢測機器人科研團隊的成功並非偶然，而是與學校的支持和老師的鼓勵引導息息相關。
「管道智慧檢測機器人計畫得到了學校的高度重視和支持。這是師生聯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，「學校建立了教研一體、學研相濟的科教協同育人機制，引導和鼓勵師生積極參與科技創新。」
安慶師大科研處處長江貴生介紹，近年來，學校高度重視科研工作，加大高水平成果激勵力度，出台了【關於進一步加大科研激勵的八條舉措(暫行)】等檔，極大地激發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。」彭鳳蓮表示，學校專門出台科研創新團隊建設與管理制度，建立健全科研創新平台向本科人才開放的長效機制，鼓勵學生走進實驗室、參與課題研究，吸納優秀學生參與科研工作，提升學生的科研素養，增強他們的創新意識。
同時，學校也鼓勵廣大教師把最新科研成果引入課堂，不斷更新教材內容，積極開展課程建設，將最新科研成果轉化為教學資源，實作科研反哺教學。
正是在這些措施的推動下，安慶師大的學子們在各類競賽中屢獲佳績。2020年以來，學校師生科研團隊獲得國家級獎勵80余項、省級獎勵2300余項，獲批國家級大學生創新創業訓練計劃計畫200余項、省級計畫500余項。
「我們將錨定高水平大學建設目標，切實發揮科研育人的重要作用，進一步加強科技創新平台建設，引導師生積極參與科研訓練，培養團隊精神和協作意識。」彭鳳蓮表示。
(記者 洪敬譜 通訊員 範龍超 葉子怡)
