在“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中，機器人的研發(fā)、制造、應(yīng)用是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。當(dāng)前，機器人產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，正極大改變著人類生產(chǎn)和生活方式，為經(jīng)濟社會發(fā)展注入強勁勢能。而制造業(yè)機器人密度將翻番，推動智能化的“仿生機械人”是現(xiàn)在海洋建設(shè)的需求之一。近日，渤海大學(xué)航運學(xué)院的一支學(xué)生團隊在水下探測機器人領(lǐng)域取得重要進展，他們創(chuàng)新研發(fā)的“仿生子母水下探測機器人”項目，引發(fā)了廣泛關(guān)注。該項目聚焦海洋探測需求，旨在突破現(xiàn)有技術(shù)局限，為海洋資源勘探、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域提供創(chuàng)新解決方案。

　　項目團隊成員主要包括23級輪機工程曹恒、23級輪機工程彭連崢、23級船舶與海洋工程胡宇翔。其中，曹恒負(fù)責(zé)項目整體規(guī)劃、建模設(shè)計和專利申請；胡宇翔專注于機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、原型機制作與測試；彭連崢承擔(dān)品牌策劃、市場調(diào)研、客戶開發(fā)和項目推廣工作；其中更有漢語言文學(xué)專業(yè)背景團隊成員，為項目的文字工作、溝通協(xié)調(diào)等方面提供支持。在指導(dǎo)教師李巖的指導(dǎo)下，團隊成員發(fā)揮各自專業(yè)優(yōu)勢，緊密協(xié)作，推動項目不斷前進。

　　隨著海洋經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，水下探測機器人市場需求持續(xù)增長。據(jù)市場調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，我國水下機器人市場規(guī)模從2015年的12．52億元增長至2023年的140億元，全球市場也呈穩(wěn)定上升趨勢。然而，當(dāng)前水下探測機器人在機動性、傳感器精度、多傳感器融合等方面仍存在諸多技術(shù)痛點，如受水阻影響機動性差、水下環(huán)境干擾傳感器性能等。同時，在探測范圍精度、環(huán)境適應(yīng)性、導(dǎo)航定位及通信能力等方面也面臨挑戰(zhàn)，這些問題限制了水下探測工作的高效開展。

　　針對上述難題，該項目團隊進行了一系列創(chuàng)新。在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，仿生子母水下探測機器人由母型和子型及附屬機器人構(gòu)成。母型機器人作為信號中樞站，配備太陽能電池板，采用碳素管和銅鎳管等材料，保障穩(wěn)定的信號傳輸與能源供應(yīng)；子型機器人則根據(jù)海底壓力場仿真優(yōu)化結(jié)構(gòu)，其獨特的探測結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)攝像頭和傳感器位置，附帶的毛刷能清潔水下照明燈，還內(nèi)置磁吸附鉤爪機器人，用于清除水草纏繞，提升探測效率。

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　　在技術(shù)層面，項目團隊采用氫燃料電池與步進電機的雙驅(qū)動模式，既滿足水下裝備對能源的高要求，又實現(xiàn)零排放和低噪音；針對電機散熱問題，設(shè)計了串聯(lián)和并聯(lián)兩種水冷管道，經(jīng)有限元分析選定管口高度為10mm的并聯(lián)型水冷管道，確保電子設(shè)備穩(wěn)定運行；在成像方面，運用激光掃描技術(shù)和AI優(yōu)化算法，如灰度世界算法進行自動白平衡處理，提升成像質(zhì)量和環(huán)境感知能力。

　　項目的推進按計劃有序進行。在前期，團隊完成項目規(guī)劃、專利布局和市場調(diào)研分析；研發(fā)中期內(nèi)，成功完成核心技術(shù)研發(fā)和原型機組裝，并通過實驗室測試；推行后期，計劃在大連、青島等海域?qū)嵉販y試，根據(jù)反饋優(yōu)化產(chǎn)品，積極拓展市場，推動成果轉(zhuǎn)化。

　　目前該項目已獲受理實用新型專利兩項，已與百度地圖、高德地圖簽署相關(guān)產(chǎn)品定位試用協(xié)議以及備案書等一系列相關(guān)成果。該項目預(yù)期成果豐碩，計劃完成多項專利授權(quán)，取得軟件著作權(quán)，發(fā)表相關(guān)水下探測器流體擾動分析論文，并在相關(guān)競賽中獲獎。同時，團隊期望通過與海洋科研機構(gòu)、企業(yè)合作，開展海底管道檢測、海洋牧場監(jiān)測等應(yīng)用，建立海洋環(huán)境數(shù)據(jù)庫，為50多家客戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

　　渤海大學(xué)學(xué)子的這一創(chuàng)新項目，不僅展現(xiàn)了高校學(xué)生的科研實力和創(chuàng)新精神，也為海洋探測領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展注入了新的活力，有望在未來海洋開發(fā)和保護中發(fā)揮積極重要的作用。（渤海大學(xué)：曹恒、彭連崢、胡宇翔）