华农“汪汪特工”,亮相广州地铁!

广东共青团
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最近,广州地铁的“最萌警员”

换了一套“新皮肤”——

戴着神奇头盔、身披战术马甲

搭载高科技设备的警犬们

按照指令,精准出击,随动随停

这套由华农团队联合

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

有个可爱的名字——“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

一起看狗狗如何神勇发挥!

“汪汪特工”,智能出动!

立下赫赫战功,有着“全国功勋犬”荣誉的警犬“可乐”,最近有了一个新“皮肤”——“汪汪特工”智能装备。

在广州市公安局公共交通分局警犬训练基地中,随着训导员一声令下,“可乐”戴着像面罩一样贴合的智能头盔、身着战术马甲,如离弦之箭般立刻奔至目的地,在数个箱包中绕圈踱步后,精确识别出了藏有违禁品的那一个。

全国功勋犬“可乐”佩戴装备进行日常搜寻训练

训导员帮“可乐”穿上装备

据团队核心成员、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。穿上这身智能装备,狗狗的工作效率极大提高。

这套装备的核心技术主要由华农学生研发。这支跨专业合作的团队目前共有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,其中工科专业同学主要负责设备的软硬件开发设计、机械调试等工作;项目管理、文档编写和路演等工作则主要由文科专业同学负责。

目前,该项目已成功应用于广州市多个地铁站出警实战,多次应用于重要外交场合安防安检。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。

警犬执行日常搜寻任务中(图:新华网)

“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,实用性有限。我们的这套装备完全自主研发,从芯片到软件国产化武装到底,人犬分离和一人多犬基本实现,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!

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。

光点训练

为什么要用激光?狗狗如何理解指令?等待实训结束后,本就对智能技术很感兴趣的何政康,在好奇心驱使下上前询问。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。

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。

警员和警犬日常训练

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?

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。两人一拍即合,组建团队,经过一系列准备后,开始着手研发犬用式头戴装备。

警员在训练中操控遥控来控制警犬行动方向

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。

但市面上出售的云台体积和重量较大,对警犬很不友好,也容易造成设备损坏。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。

解决了云台问题,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。

警员为警犬佩戴头盔

“全副武装”的警犬实训中

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。”

不同时期的团队成员合影

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。

除了“汪汪特工”项目,围绕数字智能技术,团队里的成员在其他领域也有许多尝试:展会上供大家使用的雨伞,如何实现扫码共享?共享汽车的收费环节,如何进一步优化提升使用体验?围绕各种项目,不同专业的同学一起讨论研究,在知识学习、实践应用、沟通协调等方面都有很大提升。

作为团队负责人和技术研发核心骨干,巫泽宇认为兴趣特别重要:“要做自己感兴趣和擅长的事,在灵光一闪时勇敢尝试,很多时候你就会发现通往成功的新路径。”

“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,那我们做的这些事情才有意义。”

来源:华南农业大学

编辑:卫

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