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    從四川走向深海:水下機器人玩轉“攝影”與“科研”

    2025年07月29日07:57 | 來源:四川日報
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    原標題:從四川走向深海:水下機器人玩轉“攝影”與“科研”

    展廳內,各式各樣的水下機器人。四川日報全媒體記者 李志強 攝

    海洋一直以來都是極具挑戰性的領域之一,人類對它的“追問”已綿延千年。如今,隨著人工智能、機器人等技術“狂飆”突圍,通往深海的新大門正徐徐打開。

    為“尼斯湖水怪傳說”提供新解,探測希臘水下古城……在成都科創生態島,有這樣一家企業,他們研發的水下機器人,可以下潛到深海中,扮演水下“攝影師”“救生員”“科學家”等角色,“暢游”全球100多個國家和地區。

    與普通機器人相比,水下機器人有哪些特點?有哪些用途?近日,記者走進潛行創新(成都)機器人科技有限公司(以下簡稱潛行創新),一探究竟。

    從無人機到水下機器人遠銷 100多個國家和地區

    專注于研發水下機器人的潛行創新,一開始想做的,其實是空中無人機市場。在企業成立之前,團隊想了一個名字——“行天者”,顧名思義,是想在空中市場,大展拳腳。

    但很快,團隊就放棄了這個想法,轉而一頭扎進水下,取名為“潛行創新”,意思是在水下尋找發展空間。究其原因,是彼時的無人機市場發展迅猛,競爭十分激烈,而水下智能裝備市場,卻是一片藍海,潛力巨大。從此,潛行創新面向消費級和輕工業級市場,研發、生產、銷售便攜式水下機器人產品。

    從天空之上到深海之下,潛行創新團隊面臨的技術挑戰不小。

    首先是水下動力的挑戰。與以空氣為介質的工作環境不同,水下情況更為復雜,以密度來說,水的密度是空氣的數百倍,阻力更大,對動力提出了更高要求。

    “想要停在固定位置作業,需要高效能的水下推進器。”企業售前工程師陳哲軒介紹,所謂水下推進器,簡單理解,相當于無人機的螺旋槳,通過不同的轉速控制,實現水下機器人的定點、轉向等動作。為了研發出小體積、大推力的水下推進器,光是測試,研發團隊就花了近一年的時間,進行了數千次試驗。

    其次是精準操控的挑戰。在水下作業,水下機器人需要克服水流、風浪等方面的干擾,根據變化靈活調整運動姿勢,應對各種復雜環境。為此,團隊研發了AnchorX智能全向抗流系統的算法,相當于給機器人安裝了“智能駕駛系統”,可以依據水流沖擊程度,自動調節推進器動力。

    前進、后退、上浮、下潛……展示廳的體驗區,在一個長約5米的泳池中,陳哲軒拿著控制手柄,向記者演示機器人不同流速下的運動過程。“目前,機器人的速度達到了每秒2.2米左右,下潛深度可達350米,這些數據是正常潛水員近5倍,同時,它還能在海上風電、海上石油鉆井平臺等復雜水域場景中實現平穩作業。”

    最后還有精細化導航的挑戰。“無人機、無人車可以使用GPS系統進行導航,但GPS衛星信號很難穿透水下,也給導航的精度帶來了影響。”潛行創新營銷負責人楊曉陽說,此前,水下機器人往往會依靠慣性系統“自主”感知前進方向,但受制于復雜多樣的水下環境,很難實現精細化導航。

    為此,團隊在慣性導航基礎之上,給機器人配備了聲吶、攝像頭、傳感器等探測設備,同時輔以算法,提升機器人運行準確度。“我們通過聲、光、電等結合的方式,導航更精準,尤其在一些能見度低的環境下,可以對復雜地形進行避讓,保證了機器人的安全性。”

    在接連攻克水下動力、操控、導航等核心技術后,潛行創新開始進軍國際市場。目前,該企業產品已經歷經數次迭代,遠銷歐洲、美國、日本等100多個國家和地區,超八成訂單來自海外。

    “攝影師”“科學家”“救生員”打開水下更大想象空間

    不久前,一則科研領域的新聞讓潛行創新意外出圈:5月,英國海洋生物團隊來到尼斯湖,首次捕捉到的巨型梭子魚與鮭魚影像,其體型遠超常規認知。有海洋生物學家指出,巨型魚類群等證據表明,尼斯湖確實具備支撐大型掠食者生存的食物鏈基礎。

    發現這些證據的正是潛行創新旗下水下機器人產品。此外,機器人還采集到尼斯湖地質構造、水流動態及生物分布數據,為科研人員進行環境監測、古氣候研究,提供了寶貴的素材資料。

    化身“攝影師”“科學家”參與科研工作,潛行創新的機器人早已駕輕就熟。此前,機器人還跟著一支來自意大利的科研團隊,就當地一家修道院古井和水下溶洞進行探測,便于更多人了解古井、溶洞構造。此外,它還和西班牙科研愛好者一起,對當地喀斯特地貌洞穴進行了探測,了解巖溶發育規律和地下水流動路徑。

    事實上,水下機器人正在解鎖更多應用場景。在日本,它變身“漁民”,定期對漁網、網箱的破損情況、養殖動物的生長和健康情況進行檢查,清理水草和養殖網附著物,讓養魚更輕松。

    在英國,它成為“維護工人”,深入水下對船體進行檢測,快速識別問題并提升維護效率,幫助當地企業降低運營成本。

    在韓國,它還可以充當“救生員”,協助當地政府搜撈溺水者,提升水下應急救援領域的能力……

    “目前,水下機器人廣泛應用于水產養殖、船體檢測、緊急救援、科學和探索等多個領域。”楊曉陽說,未來,潛行創新還將圍繞推進技術、AI自主導航等領域持續發力,不斷優化水下機器人性能,拓展更多消費場景和需求。此外,潛行創新還把核心技術拓展到泳池清潔等領域,開發新產品,讓更多人享受到機器人帶來的便利。

    在潛行創新大廳顯眼的位置,有這樣一句標語:探索未知。可以預見的是,隨著水下機器人應用不斷拓展,更多關于水下世界的想象空間將被打開。(四川日報全媒體記者 高杲)

    (責編:羅昱、章華維)

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