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智能出动!广东大学生为“汪汪队”换科技新装

宁玉瑛
2024年09月02日14:29 | 来源:人民网-广东频道
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“智能头盔”“战术马甲”……近日,广州地铁的警犬们换上了搭载高科技设备的“新皮肤”。

据悉,这套“新皮肤”是华南农业大学(以下简称华农)团队联合广州市公安局公共交通分局特警大队完成核心技术研发的犬用作战装备,名为“汪汪特工”。

在前不久落幕的“建行杯”中国国际大学生创新大赛广东省分赛中,“汪汪特工”项目以小组第一名的成绩获得高教主赛道本科生创意组金奖。

华南农业大学供图

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“汪汪特工”,智能出动!

“穿上这身智能装备,狗狗的工作效率将极大提高。”据“汪汪特工”研发项目团队核心成员、华农食品学院2021级学生何政康介绍,这套装备搭载了远程图传和激光云台的远程警犬指挥系统,集激光、指令传达、高清实时画面于一体,即使狗狗跑到警员看不到的地方,仍能执行相对复杂的行动指令;通过自组网技术,即使网络信号不佳,仍能保持人犬之间的即时联络。

“汪汪特工”装备的核心技术主要由华农学生研发。这支跨专业合作团队目前共有7人,成员分别来自电子工程学院(人工智能学院)、工程学院、食品学院、经济管理学院和人文与法学学院。目前,该项目已成功应用于广州市多个地铁站出警实战,多次应用于重要场合安防安检。项目已申请6项发明专利、3项实用新型专利,发表核心论文8篇。

华南农业大学供图

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“现在国内使用的警犬智能装备大多还是采用国外技术,不但贵且不好用。”团队指导老师林钻辉说,“它们也只是实现了远程图传,而不能反向指挥警犬行动。我们的这套装备自主研发,从芯片到软件国产化武装到底,基本实现人犬分离和一人多犬情况。希望以后能够推广使用,为国家安全和城市治理尽绵薄之力。”

智勇双全,不怕困难

学生们和“汪汪特工”的缘分,还要从2022年的夏天说起。当时是大一结束的暑假,何政康在地铁站里偶遇了一次警犬实训。通过激光点引导的方式,一只史宾格犬在警员引导下有序开展行动。

为什么要用激光?狗狗如何理解指令?等待实训结束后,对智能技术很感兴趣的何政康上前询问。凑巧的是,当天出警的警员就是华农2002届校友,他细心地为眼前的学弟解释了目前采用的技术和遇到的瓶颈。

华南农业大学供图

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原来,非视距下人犬分离作业是困扰广州市公安局公共交通分局特警大队许久的问题。为此,他们专门研发了“光点定位指挥技术”,但实际操作中,受网络信号、障碍物、空间大小等因素影响,仍然无法很好实现远程精准指挥。“无法指引警犬进行‘转弯’,只能执行坐下、前进等指令,在前进时也容易漫无目的。”警员校友介绍。

一直到回校以后,警犬实训的画面还在何政康的脑海中萦绕。是否可以研发一套犬用智能穿戴式装备,利用遥控实现远程指挥,同时帮助警犬“转弯”,提高作战效率呢?

华南农业大学供图

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何政康找到与自己同在华农学生科技创新与创业联合会(简称“校科联”)的好友、电子工程学院(人工智能学院)2021级的巫泽宇。两人迅速组建团队,经过一系列准备后,着手研发犬用式头戴装备。

想要在人犬分离的情况下做到“随动随停”,指引激光和实时传送画面的摄像头十分重要。作为搭载激光和高清摄像头的支撑设备,云台的适配度是项目的关键。市面上出售的云台体积和重量较大,何政康回忆:“我们试了多款市面上主流的云台,都因为狗的奔跑速度过快导致失灵或失稳,于是决定自己开发。”

团队针对警犬作业时高速奔跑的状态和运动习性,采用了双重滤波算法,保证云台稳定性,另一方面让零件“迷你化+集成化”,更加轻便,核心模块只有指甲大小。

解决了云台,下一步就是头盔。为了设计出让狗狗佩戴舒适、同时又能稳固搭载设备的头盔,团队从头盔的贴合性下手,花费了近三月的时间研究设计软件、学习曲面建模,通过对史宾格、马里努阿等常见警犬品种的头部进行3D建模分析,为不同品种的警犬量体设计头盔。

华南农业大学供图

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经历一次次试验和迭代,团队终于研发出了能够较好适应实战的设备,在技术上呈现“智能光控感知+抗多径通信集成”特点,同时狗狗穿戴轻便、舒适、美观。目前,这套设备还在继续探索升级的路上。“例如山区搜救,对生命迹象进行搜查可能会需要热成像设备,那怎么把它搭配在(装备)上面去适应不同的应用场景?这就是我们后面要想的。”何政康说。

始于兴趣,忠于责任

“我们是一支团结、拼搏、多元的团队。”提到团队的小伙伴,何政康很自豪。

设备实验的需要使队员们经常在警犬基地与学校两头跑;课余时间里,大家几乎都“泡”在办公室和实验室。无论是一同熬夜攻坚难题,还是马不停蹄地奔波只为一个数据,大家都很少抱怨,开开玩笑吐吐槽后,又埋头继续。

在何政康看来,除了共同的热爱,社会责任感是支撑大家走下去的重要原因:“这个装备对社会是有帮助的,一旦成功,它的实用性很高,可以实际地运用到生活场景中。”

2024年,“汪汪特工”项目在各大创新创业赛事中实力出道。在5月举行的第十四届“挑战杯·广州工行”广东大学生创业计划竞赛中斩获金奖后,又在前不久结束的“建行杯”中国国际大学生创新大赛(2024)中以小组第一名的成绩再次捧金。今年11月,团队还将代表中国前往南非,参加第三届金砖国家“一带一路”技术创新大赛全球决赛。

“我们同学经常说,要立大志、入主流、上平台,我觉得还可以再加两个词,啃骨头、接地气。”作为校科联的指导老师,林钻辉参与见证了许多项目从萌芽到孵化的过程,对学生在创新创业过程中的成长深有体会,“我们做事情一定要解决社会的问题,解决生活和行业问题,这样才有意义。”

(责编:宁玉瑛、张永生)

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