
本报记者 吴 梦 本报通讯员 董国宝 任文樨
一条“大鱼”游到岸边
日前,在青县金牛镇的一处坑塘内,一条黑色的“大鱼”正从水底缓缓游向水面,引得岸边的几名小伙不断张望,同时他们紧张地通过电脑不断调整“大鱼”姿态,让它缓缓游向岸边。
到了岸边,人们才恍然大悟,原来“大鱼”是一个黑色的水下潜航器。
“这是我们正在实验的一款水下潜航器,也就是大家常说的水下机器人。”河北兴舟科技有限公司AUV技术部部长陈凯解开“大鱼”之谜。
“今天,我们团队正在对一条口径200毫米和一条口径534毫米的水下机器人运行情况进行静态水域实验和跟踪。”陈凯介绍。
水下机器人,也称无人遥控潜水器,一般可以分为有缆水下机器人和无缆水下机器人两大类。
水下机器人技术诞生于20世纪50年代初,在60年代得到快速发展。近几年,随着海洋开发产业的深入发展,水下机器人的研发进度不断加快,很快便出现了一批能在各种不同水深、进行多种作业的水下机器人。可用于水利设施的巡检与维护、应急救援、管道检测、海洋探测、渔业养殖、电缆的铺设与巡检以及军事等各种领域。
陈凯表示,兴舟公司作为海洋智能装备产业的后起之秀,目前主要从事智能海洋装备研发,面向国家海洋产业发展需求,研发出模块化自主水下机器人为代表的智能海洋装备,已形成系列化产品;同时,还开发出多种遥控水下机器人;开展了水下推进器、水下声学系统、通用型控制器等产品的研发。
实验间隙,两位工作人员划着小舟,护送一条“大鱼”来到岸边。“这是今天进行实验的另一款水下机器人,它‘块头’较大,口径达到了534毫米,采用模块化设计,配备了摄像机、压力传感器、湿度传感器、漏水检测、惯性导航等系统。并搭载了多种大中型传感器,可以满足长时间观测所需,在应急救援、管道检测、海洋探测等领域有广阔的应用前景。”
水下机器人适用多产业
提到水下机器人,大多数人的第一印象,会认为水下机器人产品只适用于海洋领域的探索。而从实际情况来看,人类活动频繁的浅水领域,河流湖泊的净化治理,防汛工作中的大坝巡检和抢险救援,水下机器人同样大有可为。
前不久,兴舟公司开展了一次水下搜救实验。
两个模拟溺水者的假人被放到特定水域的不同位置后,搜寻机器人首先出发。搜寻机器人通过侧扫声呐对特定水域搜索,通过不断探测,确定假人位置和周边障碍物轮廓,然后向指挥中心发送假人的具体GPS位置信息。之后待在附近的观测型机器人开始作业,按照GPS位置信息,通过自身携带的救援设备,将假人打捞救起。
“通过这次水下搜救实验,充分证明,我们的产品可以在较短时间内,完成复杂环境下的搜救任务,不失为一种提高遇险人员救援成功率、减少救援中二次伤害的可靠方法。”陈凯信心满满。
与此同时,水下机器人在渔业养殖等领域也可大显身手。
在前不久举行的水下机器人目标抓取大赛上,国家自然科学基金委信息学部副主任李建军表示,目前,国内海珍品养殖生产主要依靠潜水员或拖网船,潜水采捕员上岗前要进行严格的身体检查和技能培训,大约需要一年的时间才能独立作业,不仅风险性大,而且也越来越难招。而水下机器人如果能形成产业化应用,替代人工进行复杂水底环境下的采捕作业,解决海洋牧场采捕作业劳动强度大、生产效率低的问题,还将降低采捕成本和安全生产风险。
李建军说:“未来水下机器人不仅可以替代人工,如果达到拖网采捕的效率,与现行通用的网具采捕不同,由于不影响海底,还有利于海域环境的养护。水下机器人还可应用于生态监控、海底环境调查、海底资源评估等领域,全面提升海洋牧场的信息化、智能化水平。”
未来会有二三倍增长空间
根据中研普华于2022年3月8日发布的《2022—2027年中国水下机器人产业深度调研及未来发展现状趋势预测报告》显示,目前,我国水下机器人市场规模在580亿元左右,而在未来的2—3年,还会有2—3倍的增长空间。
水下机器人市场正在逐渐形成规模,资本纷纷涌入,并且已经提供了关键性的支持。行业头部企业已经超过10家,但由于各自的产品定位不同,导致市场相对分散,行业巨头还未出现。并且在现阶段,各家企业产品重点从B端逐渐向C端倾斜,即由工业级向消费级靠拢。
水下机器人产业的广阔前景,吸引众多企业落子其中,去年,深圳市吉影科技有限公司落户沧州。
吉影科技作为全球消费级水下智能机器人知名企业,集人工智能和水下机器人研发、平台软件开发运用及产品销售为一体,产品包含水下智能机器人、水中飞行器、涉水健身运动品、深海载人潜器等系列产品。吉影科技将与我市展开全面、深入、务实的紧密合作,并将推动我市无人系统行业和人工智能产业向纵深、全面、立体方向发展。
与此同时,泊头吉奥机械制造有限公司等本土企业也从自身技术出发开始试水水下机器人产业,准备进入少有企业涉足的水下机器人实验领域。
吉奥公司董事长孙汝峰表示,水下机器人产品在完成设计之后,为保证产品安全可靠,往往要进行气动外形吹风和流体力学实验等,以检验产品是否达到设计要求。由于之前国内民用水下机器人产品较为低端,很多企业并没有进行相关实验,造成水下机器人实验市场“空白”,但随着市场对中高端产品需求日益增多,市场对相关实验设备的需求日益迫切。
“我们拥有多年风洞实验设备生产经验,并通过与相关机构合作,具备了一定的水下机器人设计、实验技术,因此开始探索进入水下机器人实验领域。”孙汝峰说。