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智能出動!廣東大學生為“汪汪隊”換科技新裝

寧玉瑛
2024年09月02日14:29 | 來源:人民網-廣東頻道
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“智能頭盔”“戰術馬甲”……近日,廣州地鐵的警犬們換上了搭載高科技設備的“新皮膚”。

據悉,這套“新皮膚”是華南農業大學(以下簡稱華農)團隊聯合廣州市公安局公共交通分局特警大隊完成核心技術研發的犬用作戰裝備,名為“汪汪特工”。

在前不久落幕的“建行杯”中國國際大學生創新大賽廣東省分賽中,“汪汪特工”項目以小組第一名的成績獲得高教主賽道本科生創意組金獎。

華南農業大學供圖

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“汪汪特工”,智能出動!

“穿上這身智能裝備,狗狗的工作效率將極大提高。”據“汪汪特工”研發項目團隊核心成員、華農食品學院2021級學生何政康介紹,這套裝備搭載了遠程圖傳和激光雲台的遠程警犬指揮系統,集激光、指令傳達、高清實時畫面於一體,即使狗狗跑到警員看不到的地方,仍能執行相對復雜的行動指令﹔通過自組網技術,即使網絡信號不佳,仍能保持人犬之間的即時聯絡。

“汪汪特工”裝備的核心技術主要由華農學生研發。這支跨專業合作團隊目前共有7人,成員分別來自電子工程學院(人工智能學院)、工程學院、食品學院、經濟管理學院和人文與法學學院。目前,該項目已成功應用於廣州市多個地鐵站出警實戰,多次應用於重要場合安防安檢。項目已申請6項發明專利、3項實用新型專利,發表核心論文8篇。

華南農業大學供圖

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“現在國內使用的警犬智能裝備大多還是採用國外技術,不但貴且不好用。”團隊指導老師林鑽輝說,“它們也只是實現了遠程圖傳,而不能反向指揮警犬行動。我們的這套裝備自主研發,從芯片到軟件國產化武裝到底,基本實現人犬分離和一人多犬情況。希望以后能夠推廣使用,為國家安全和城市治理盡綿薄之力。”

智勇雙全,不怕困難

學生們和“汪汪特工”的緣分,還要從2022年的夏天說起。當時是大一結束的暑假,何政康在地鐵站裡偶遇了一次警犬實訓。通過激光點引導的方式,一隻史賓格犬在警員引導下有序開展行動。

為什麼要用激光?狗狗如何理解指令?等待實訓結束后,對智能技術很感興趣的何政康上前詢問。湊巧的是,當天出警的警員就是華農2002屆校友,他細心地為眼前的學弟解釋了目前採用的技術和遇到的瓶頸。

華南農業大學供圖

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原來,非視距下人犬分離作業是困擾廣州市公安局公共交通分局特警大隊許久的問題。為此,他們專門研發了“光點定位指揮技術”,但實際操作中,受網絡信號、障礙物、空間大小等因素影響,仍然無法很好實現遠程精准指揮。“無法指引警犬進行‘轉彎’,隻能執行坐下、前進等指令,在前進時也容易漫無目的。”警員校友介紹。

一直到回校以后,警犬實訓的畫面還在何政康的腦海中縈繞。是否可以研發一套犬用智能穿戴式裝備,利用遙控實現遠程指揮,同時幫助警犬“轉彎”,提高作戰效率呢?

華南農業大學供圖

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何政康找到與自己同在華農學生科技創新與創業聯合會(簡稱“校科聯”)的好友、電子工程學院(人工智能學院)2021級的巫澤宇。兩人迅速組建團隊,經過一系列准備后,著手研發犬用式頭戴裝備。

想要在人犬分離的情況下做到“隨動隨停”,指引激光和實時傳送畫面的攝像頭十分重要。作為搭載激光和高清攝像頭的支撐設備,雲台的適配度是項目的關鍵。市面上出售的雲台體積和重量較大,何政康回憶:“我們試了多款市面上主流的雲台,都因為狗的奔跑速度過快導致失靈或失穩,於是決定自己開發。”

團隊針對警犬作業時高速奔跑的狀態和運動習性,採用了雙重濾波算法,保証雲台穩定性,另一方面讓零件“迷你化+集成化”,更加輕便,核心模塊隻有指甲大小。

解決了雲台,下一步就是頭盔。為了設計出讓狗狗佩戴舒適、同時又能穩固搭載設備的頭盔,團隊從頭盔的貼合性下手,花費了近三月的時間研究設計軟件、學習曲面建模,通過對史賓格、馬裡努阿等常見警犬品種的頭部進行3D建模分析,為不同品種的警犬量體設計頭盔。

華南農業大學供圖

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經歷一次次試驗和迭代,團隊終於研發出了能夠較好適應實戰的設備,在技術上呈現“智能光控感知+抗多徑通信集成”特點,同時狗狗穿戴輕便、舒適、美觀。目前,這套設備還在繼續探索升級的路上。“例如山區搜救,對生命跡象進行搜查可能會需要熱成像設備,那怎麼把它搭配在(裝備)上面去適應不同的應用場景?這就是我們后面要想的。”何政康說。

始於興趣,忠於責任

“我們是一支團結、拼搏、多元的團隊。”提到團隊的小伙伴,何政康很自豪。

設備實驗的需要使隊員們經常在警犬基地與學校兩頭跑﹔課余時間裡,大家幾乎都“泡”在辦公室和實驗室。無論是一同熬夜攻堅難題,還是馬不停蹄地奔波隻為一個數據,大家都很少抱怨,開開玩笑吐吐槽后,又埋頭繼續。

在何政康看來,除了共同的熱愛,社會責任感是支撐大家走下去的重要原因:“這個裝備對社會是有幫助的,一旦成功,它的實用性很高,可以實際地運用到生活場景中。”

2024年,“汪汪特工”項目在各大創新創業賽事中實力出道。在5月舉行的第十四屆“挑戰杯·廣州工行”廣東大學生創業計劃競賽中斬獲金獎后,又在前不久結束的“建行杯”中國國際大學生創新大賽(2024)中以小組第一名的成績再次捧金。今年11月,團隊還將代表中國前往南非,參加第三屆金磚國家“一帶一路”技術創新大賽全球決賽。

“我們同學經常說,要立大志、入主流、上平台,我覺得還可以再加兩個詞,啃骨頭、接地氣。”作為校科聯的指導老師,林鑽輝參與見証了許多項目從萌芽到孵化的過程,對學生在創新創業過程中的成長深有體會,“我們做事情一定要解決社會的問題,解決生活和行業問題,這樣才有意義。”

(責編:寧玉瑛、張永生)

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