天津
如何让水下机器人实现协同配合，让搬运等作业又准又稳？近日，哈尔滨工程大学智能科学与工程学院邢会明副教授、李光春研究员及硕士研究生王磊在国际智能交通领域顶级期刊《IEEE智能交通系统汇刊》（ IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems）（T-ITS，SCI 一区，影响因子 9.1） 上发表了题为“面向未知载荷动力学的多矢量喷水机器人预定义时间协同搬运控制策略”的研究论文，顺利解决了这一问题。
水下协同搬运，难在哪里？
在复杂的水下环境中，多台机器人协同搬运大型物体，一直是水下智能作业领域的难题。搬运过程中，机器人不仅面临未知载荷动力学的影响，还要应对模型不确定性、外部水流扰动以及狭窄通道的避障等多重挑战。
一种“预定义时间”的协同控制策略
针对上述难题，哈工程团队提出了一套预定义时间协同搬运控制策略。该策略的核心思路包括：
智能路径规划：设计了基于局部梯度优化的协同运输轨迹生成方法，使机器人-载荷系统能够在布满障碍物的复杂环境中，自主规划出安全可行的搬运路径。
精准抗扰控制：将未知载荷作用、环境扰动和模型不确定性统一视为"集总扰动"，并为此设计了预定义时间扰动观测器和预定义时间反步跟踪控制器。这相当于给机器人装上了一套"智能减震系统"，使其能够在预定时间内实现高精度、高稳定的路径跟踪。
从“抓得住”到“搬得稳”
仿真实验表明，该控制方法能够成功驱动两台多矢量喷水推进机器人，协同搬运载荷穿越复杂障碍区域，并在未知载荷和外部扰动条件下保持较高的轨迹跟踪精度。
从实验室到真实水域，团队也迈出了坚实一步。 目前，团队已完成了多矢量喷水机器人的水下吸附抓取能力验证，协同搬运实验也已全面展开。在多矢量喷水推进协同控制下，机器人正在挑战水下动态环境中的稳定抓取与定向搬运任务。
从“抓得住”到“搬得稳”，每一步突破都标志着水下智能作业系统向实用化、自主化迈出坚实一步。该研究为复杂水下环境中的多机器人安全协同运输提供了全新的技术思路，也为未来水下勘探、海底施工、水下救援等实际应用奠定了重要基础。
期刊简介
《IEEE智能交通系统汇刊》涵盖了现代交通系统所有科学和技术方面的基础和应用研究，包括但不限于智能交通系统的传感、通信、控制、规划、设计和实施。它涵盖了交通系统的理论、方法论、建模与仿真、实验和评估，这些系统包括多模式交通、地面交通、协调多车、基础设施以及其他道路使用者（行人、自行车等）及其相互作用。该会刊还作为信息技术在交通系统中设计、分析和控制的论坛。
教师简介
邢会明，哈尔滨工程大学副教授，目前主要从事面向水陆浅滩等地带应用的仿生机器人、水下模块化机器人、跨域航行器、集群任务规划。获中国航海学会技术发明一等奖1项、IEEE ICMA2022最佳论文提名奖1项。在T-ITS、Mechatronics、Journal of Bionic Engineering、IEEE Sensors Journal等知名学术期刊及智能机器人与系统国际会议（IROS）、机电一体化与自动化国际会议（ICMA）、先进机器人及其社会发展国际会议（ARSO）等机器人领域顶级会议发表SCI/EI检索论文40余篇，申请国家发明专利20余项（授权15项），授权软件著作权1项。
信息来源：哈尔滨工程大学。
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