IEEE與你一起推動環境可持續發展

當前，全社會正積極探索推動環境可持續發展的方法，但環保工作中的一些檢測任務，比如在污染地區的環境監測和取樣，對于普通環保工作者而言十分危險。為此，IEEE會員、哈爾濱工業大學（深圳）陳浩耀副教授及其帶領的網絡機器人與系統實驗室團隊，正致力于研發協助人類執行環境監測任務的機器人，為人類環保工作者保駕護航。

自主操作型無人飛行機械臂

在環境污染的危險區域，無人飛行機械臂能代替人類完成數據和樣本的采集。利用機載視覺和慣導傳感器，它可以不借助外部輔助，對自身進行實時定位，并對周圍環境進行三維地圖構建，實現自主安全飛行。

(抓取目標物動圖）

安裝在操作臂末端執行器的高清攝像頭能夠采集圖像信號作為反饋信息，利用視覺伺服方式對目標樣本進行實時跟蹤，進而控制操作臂末端與目標物之間的相對位移，自主抓取目標樣本。

灘涂兩棲自主作業機器人

在近海及其他灘涂等復雜情況下，兩棲自主作業機器人能克服惡劣的環境條件，攜帶高性能作業和勘探設備，實現自主、快速、有效的兩棲作業。

（注：與IEEE會員、中國科學技術大學張世武博士合作項目）

灘涂兩棲自主作業機器人的設計仿照海龜的運動機理，并針對野外傳感干擾嚴重、兩棲跨介質導航的特點，建立統一多模態傳感框架，通過在水下環境和兩棲過渡地帶進行絕對位置估計、多機相對位置估計以及環境地圖描述，幫助人類在復雜環境下實現安全高效監測。

陸地自主檢測車

搭載環境檢測模塊與無人駕駛技術的陸地自主檢測車，通過融合單目相機和三維激光傳感數據，解決了單目相機尺度不確定性、單目視覺里程計初始化過程復雜的問題。同時，它還借助視覺與深度學習技術為無人駕駛系統開發多種智能感知算法，通過GPU輔助運算實時自動識別障礙物，自動劃分可行駛區域，并結合全局地圖與動態局部地圖，在高性能控制器的配合下，實現快速響應、安全可靠的自主無人駕駛，更好地完成室外環境監測任務。

（避障的動圖）

目前，陳浩耀博士正與IEEE會士劉云輝教授（香港中文大學）和IEEE會員張世武博士（中國科學技術大學）展開合作，共同研究地面移動機器人、兩棲機器人和無人飛行器相結合的網絡協同控制系統。該系統的研發將有助于人類利用不同機器人之間的協作，來執行復雜的環境監測任務。

陳浩耀博士表示：在未來5到10年內，越來越多的機器人將被應用于環境監測、污染控制等環保工作中。通過廣泛使用不同類型的機器人， 環境破壞和污染將能得到有效的控制。

IEEE及其會員將繼續推動科技創新，為生態環境的保護提供技術支持，幫助人類創造一個可持續發展的未來。