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          博雅工道團隊開展水下裝備技術創新紀實

          發布時間:2019 / 09 / 10

          在8月25日剛剛落幕的2019世界機器人大會上,來自博雅工道(北京)機器人科技有限公司的智能仿生鯊魚深海潛航器和多款高新水下機器人產品引起了參觀者廣泛關注。

            該公司創始人、CEO熊明磊表示,該公司以北京大學工學院10余年水下裝備技術成果為基礎,充分利用仿生學等技術優勢,自主研發了多款擁有不同功能、適用于不同場景的海洋智能裝備,在提高機器人續航時間、提升產品良品率、降低使用門檻等方面取得了技術突破。

            聚焦海洋科技創新領域

            2012年,還在北京大學攻讀博士的熊明磊創辦了博雅工道公司。這一年,他所在的實驗室研發的“可重構雙尾鰭機器魚”在我國第31次南極科考中實現了平穩游動,并實時獲取了南極水質數據,獲得了行業專家的一致好評。

            幾年時間里,熊明磊帶領團隊克服重重困難,陸續推出了海洋監測機器人、海底作業機器人、漁業養殖機器人、智能穿戴裝備等多款海洋科技產品,并開始在海洋領域推廣應用。

          博雅工道團隊開展水下裝備技術創新紀實(圖1)

          技術人員現場調試設備

            近年來,隨著我國加快建設海洋強國,海洋科技創新領域迎來了難得的發展機遇期。2018年底,博雅工道公司正式轉型為海洋智能裝備企業,并把目光投向了海洋牧場、海上風電等領域?!八录夹g的發展方向在海洋?!毙苊骼诒硎?,該公司科研團隊致力于將水下技術應用到海洋工程、環境保護、國防科工等領域,為海洋強國建設添磚加瓦。

            事業興衰,關鍵在人。為解決我國海洋專業人才缺口較大問題,博雅工道公司還成立了校外實習基地,建立了聯合創業基金,并與北京大學、南開大學、吉林大學、南方科技大學、海軍工程大學等建立聯合實驗室,期望能培養更多的海洋科技人才。

            多款海洋智能裝備問世

            據博雅工道工作人員張瀛介紹,2018年推出的ROBO-SHARK仿生鯊魚深海潛航器,以鯊魚作為原型,利用三關節仿生尾鰭作為動力源,替代了傳統螺旋槳推進器,續航能力能夠達到螺旋槳機器人的2倍~3倍,具有低功耗、長續航、速度快、低噪音、操控靈活等特點。

            同時,該產品通過采用人造側線技術實現設備的上浮下潛,控制更為靈活,具有定點懸停、定深巡游等多種功能,航速達10節,下潛深度為1000米,并可根據客戶需求,搭載多種設備,從而實現不同作業功能。

            “產品外殼采用薄膜震動型吸聲結構,能夠實現水下低噪音工作,有效提高了設備隱蔽性?!睆堝嘎?,該產品外殼具有較強的擴展性和承載能力,可搭載水下通訊、搜索和檢測傳感器,能夠完成長時間水下巡游、科考、監測、追蹤、搜尋、勘察和地貌測繪等任務。

            2018年8月,中國電子科技集團信息科學研究院團隊使用該仿生鯊魚深海潛航器在青島附近海域進行特定海域水文信息采集。工作人員在地面超遠距離無線遙控潛器,采集了大量海水溫鹽深和海洋噪聲等數據,并進行實時分析。本次作業顯示,產品采集及分析的數據可靠有效,極大降低了水文數據采集的經濟成本和人工作業風險。

            同樣在2018年,ROBO-ROV智能纜控無人潛航器面世,這是博雅工道自主研發的第二代ROV(水下纜控機器人)系類產品,分為水下潛航器、系纜裝置和地面控制系統3部分,采用了6臺公司自主研發的全海深推進器。操作者可在岸上遙控ROV在水下開展定深定航作業。

            據介紹,該產品下潛深度達1000米,通過線纜直接供電,可實現全天候工作模式。潛航器自身可搭載壓力、溫度及水質傳感器,便于對水下環境進行實時監控,也可以搭載聲吶系統、激光尺,探測水下環境和生物分布。

            張瀛表示,ROV按照量級可分為20公斤級、40公斤級、150公斤級和大型海上施工產品。其中,20公斤級ROV操作性靈活方便,適合在復雜水域進行觀察監控;40公斤級ROV適合在水底開展深水采捕、飼料投喂等作業;百公斤級產品則可以用于礁石布放、水底網箱布置等。

            2018年,河北省海事局采用博雅工道公司的溢油回收技術方案,通過智能纜控無人潛航器對渤海灣海上溢油進行監測和回收。該潛器具有水下工作時間長、作業能力強、負載能力大等優勢,能根據沉潛油分布量選用不同重量級的水中機器人平臺。結果顯示,這一技術方案數據獲取周期短,有效提高了溢油應急響應速度,取得了良好的應用效果,得到使用方認可。

            2017年,該公司自主研發的ROBO-FISH混合動力水下無人艇,開創性地采用了推進器+仿生尾鰭混合驅動,能在水下進行全天候、全覆蓋、全指標數據檢測與作業。該設備可監測海水溫度、溶解氧、氨氮值等多種水質信息,并進行數據處理與記錄。此外,該設備還配備水質采樣艙,可將深水樣品采集到岸上詳細檢測。

            科技助力漁民增產增收

            近年來,由于過度捕撈、不科學的捕撈方式和落后的捕撈設備等原因,致使我國近海漁業資源日趨枯竭。如何合理利用海洋漁業資源、改善海洋生態環境、幫助漁民增產增收也成為了博雅工道公司關注的新問題。

            “幫助漁民增產增收,必須要科技先行,加快漁業養殖裝備優化升級?!毙苊骼诮榻B,2019年,公司自主研發了一款應用于漁業養殖生產領域的機器人。

            熊明磊說,該產品可通過遠程遙控對養殖區進行全方位增氧、投料作業,解決了傳統養殖設備定點增氧、投料的空間局限問題。該平臺擁有定點強力增氧、自主巡游增氧等模式,具有多檔調速、節能高效、移動增氧、智能變頻、軟啟動不傷魚苗等特點。它可搭載120公斤飼料,進行自主巡游投料,實現投放飼料在養殖區內的精準分布,提高產量,在一定程度上減少水質污染。

            “下一步,我們將繼續致力于海洋創新技術研發應用,努力推動海洋技術創新?!比缃?,在熊明磊的帶領下,博雅工道正努力探索水下機器人智能化發展“新航線”,越來越多的從業者和企業也在向這條“航線”靠攏,為中國水下機器人發展貢獻力量。


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