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博雅工道—水下机器人的领航者

2019-11-01李雪敏

科技创新与品牌 2019年9期
关键词:博雅海洋机器人

李雪敏

7月24日,由中国指挥与控制学会主办的中国指挥控制大会暨北京军博会在北京国家会议中心举行。从事国防军工技术与产业领域的等200多家高新技术企业占据了22000平方米的展览厅,陈列的产品令观众目不暇接。其中,一款在水池里浮动的、外形酷似鲨鱼的无人潜航器引来了众多观众的围观,更有甚者,纷纷拿出相机拍影留念……这熙熙攘攘的围观人群也吸引了本刊记者的目光。

原来,这款酷似鲨鱼的无人潜航器ROBO-SHARK来自博雅工道(北京)机器人科技有限公司。据公司军工业务部项目经理辛康妹介绍:公司成立于2015年9月,属于新型公司,是一家集研发、生产、销售与工程施工为一体的海洋智能装备领军企业,4年来,公司已经研发了涉及包括水下机器人、水下无人艇、海洋仪器仪表、水中运动装备等多领域二十余款产品。”

近年来,人类探索地球的轨迹正在从大陆一步步地延伸到海洋,而科技的进步为海洋产业的发展提供了强大的保障,在海洋产业的发展过程中,水下机器人和无人系统起着非常重要的作用,它能深入海洋深处进行探测和作业。除了提高产业人员的安全之外,还能带来巨大的新增收入。博雅工道机器人科技有限公司首席执行官熊明磊认为:“水下机器人的市场会像无人机市场一样迅速爆发,一旦市场被打开就会有很大的施展空间。”

据了解,博雅工道诞生于北大工学院,依托北大十余年水下装备技术研究实力孵化而出。2015年,一次偶然的机会,熊明磊获得了130万元种子轮融资,博雅工道就此成立。“公司成立之初,条件非常艰苦,当时公司只租了一个单间,只有几个研发人员,大家夜以继日的进行研发。在大家的不懈努力之下,公司开始转移到大开间,后来扩展到1层楼直至现在的3层楼,公司的规模渐渐扩大。创立至今,博雅工道已经完成了B轮融资,累计融资金额已超过1亿元,并于2018年全面实现盈利。目前,企业拥有各类专利及著作权百余项、国际商标20余项,已逐渐成为国内海洋智能装备领先企业。”辛康妹说。

众所周知,在实际生活中,续航时间成为制约机器人发展的重要一环,与陆地机器人相比,水下机器人的续航时间更为重要。博雅工道研发的无缆控制的混合动力机器人ROBO-FISH,外形采用仿生鱼尾与无螺旋桨混合驱动技术,最大限度地融合了仿生技术与传统技术的优势具有长航时与高航速的特点,可自主针对目标水域进行三维动态监测,并通过4G无线网络自动将信息传至数据中心。

在活动现场,辛康妹也向本刊记者介绍了这款引起现场观众围观的产品——水下机器人,它以鲨鱼为原型,采用多关节尾鳍驱动,其外壳为吸音材料,在降低设备运行功耗及水下噪声的同时,适合长时间水中游弋,可广泛应用于水下侦测、测绘等领域,同时因其所采用的仿生尾鳍驱动技术,使它的能量转换率大大高于螺旋桨动力,具备非常可观的续航里程。

除了续航问题外,水下机器人信号回传也是一个重要的问题。我们都知道,水下机器人无法像陆地机器人直接通过WiFi和蓝牙进行信号传播,因此在水下完成运动控制、运动定位等指令难度非常高,博雅工道自主研发的无线缆声波通讯技术摒弃了常见的线缆方案,操作更加简单。“我们利用仿生学原理,模仿海豚和同伴沟通的方式,通过声呐进行交流,采取水声定位的技术完成了水下定位、导航和通讯,可以实现用户使用配备声波传感器的遥控器,可以对30米以内带有接收装置的水下机器人进行精准控制,进而完成该区域的水质分析、水样采集等水质监测场景。该机器人可以完成河水立体式三维监测、河流治理、水质采集、湖泊监测等任务。”辛康妹说。

2018年,博雅工道开始重点开拓海洋智能装备行业应用市场,当然,并不是只有这一家改变了方向。许多研发水下机器人的企业纷纷作出调整。从不同程度上开始在海洋监测、水下工业设施检修、生态监测与环境保护等领域积极探索。当然,为什么突然转变发展方向呢?

熊明磊说:“2018年初我带家人到海边度假,带了一款我们推出的水下摄影鱼。当我想用它潜水摄影的时候被家人以‘麻烦为由拒绝了,我就意识到,水下摄影是个‘伪需求,本来防水手机壳能解决的问题却被我搞复杂了,后来经过调研发现,水下机器人的实际应用需求更为重要。”

据了解,博雅工道进军的海洋智能装备行业包括军工、海洋海事、教育科研等领域。其中,军工主要包括水下巡游、追踪、勘察等应用场景;海洋海事包括工程巡检、水下打捞、水下搜寻、河流治理、水下采集等应用场景;教育科研则涵盖了竞技比赛、科技研究、高校教学等。作为一家行业领头企业,博雅工道的产品线日益丰满,已经能够覆盖企业、教育、消费三条赛道,当然,这主要依靠公司的深厚技术储备。

SEAFLYER MAX是博雅工道开发的一款全新军用级水下助力推进器,也是一款综合体验极佳的消费级水下助力推动器,可在河流、湖泊以及海洋应用自如,为使用者在水下提供强劲安全动力,大量节约使用者体力,使其在水中运动更灵活持久。其独特的微浮力设计使得机体可在水中处于自然漂浮状态,浮潜自由,使用更加随意,适用于抢滩登陆、水下突防、前沿战线情报侦查等任务。此外,博雅工道还推出了一款名为BIKI的消费级水下摄影机器人产品。该产品根据仿生学和流体力学等相关原理,以珊瑚礁区特有的盒子鱼为原型,依靠仿生鱼尾提供动力自如游动。其设计线条流畅,外形小巧可爱,不仅具有水下拍照、视频录制等功能,还拥有模块化设计、智能避障,失联返航等诸多技术亮点,为人们日常活动提供了便利。

此外,博雅工道在研发企业级产品上下了一番功夫,并且取得了明显的成果,自主研发了ROBO-ROV系列缆控无人潜航器平台,此平台为公司研发的第二代ROV产品。该系列由潜航器和地面工作站两部分组成,通过脐带电缆建立两者间的通信联系。根据应用场景不同,分别提供20kg级,40kg级和150kg级三种不同重量级别的产品。其中,150kg级ROV是一款军用级深海作业遥控水下机器人,可以在1000米深水的复杂情况下稳定工作,高精度导航避障系统和矢量推进系统的设计使该设备具有极强的稳定性和易操作性,开架式结构设计和通用的负载平台使该设备能够搭载多种机械臂完成水下救助、工程巡检、水下搜寻等水下作业任务。除了水下机器人,博雅工道研发了一款多功能水陆两用机器人平台ROBO-RUN,该产品基于传统履带坦克车平台设计,并加装防水结构,使其可以在陆地工作的同时,适应水下工作场景,产品装有防水履带底盘,稳定性良好,可以在不稳定水流环境中(如管道)进行工作。

当前,我们正在全面推进素质教育,改变人才培养模式,努力培养具有创新精神和实践能力的一代新人,全面加强教育科研,是全面提高教育教学质量的需要。当然,博雅工道在教育科研方面也持续发力。

据辛康妹介绍,自主仿生机器鱼平台ROBOLAB—EDU、线缆式遥控无人潜水器原型测试机ROBOLAB-ROV、水下直升机ROBOLAB-AUH三款机器人是公司针对教育科研研发的产品 ,ROBOLAB—EDU是一款面向高校、全面开源的水下仿生机器人教学平台,其采用整体开放,局部密封的设计结构,可作为教学载体,在运动控制、机械设计、电子电路、水声通信等方向配合学生进行理论与实践教育,作为科研载体,可依据任务需求搭载相应的传感器并结合智能的算法进行科研创新。ROBOLAB—ROV则是一款集機械、电子、软件等多结合的科学水下实验DIY套件,它由控制器、传感器、机械零件相互作用、相互配合组成,通过随意拼装搭建可以塑造出不同形态水下机器人,不仅能够锻炼学生的动手能力,还能培养他们的想象力和创造力,团队合作拼接更能激发集体的协作配合能力。水下直升机ROBOLAB-AUH则是一款面向高校用于水下竞赛、水下视觉教学的一款机器人,产品采用整体密封局部开放的机械结构,多孔式设计能够最大程度减小水下阻力,其代码开源能够让学生自主编程来满足各项水下机器人大赛需求。

另外,博雅工道近70人的研发团队分别在前沿技术和工程技术上重点发力,已提前布局了国内水下机器人重要零部件供应链。熊明磊表示,由于深海装备是发达国家明确限制出口的高端技术产品,国内厂商更应该注重专利和技术研发。

作为一个新型公司,博雅工道仅仅用了4年时间将自身打造成了海洋智能装备领军企业,成立至今,企业已经获得“国家级高新技术企业”“中关村高新技术产业”等多项荣誉。目前公司已有员工百余人,其中包括博士、硕士等优秀人才数十人,企业已相继在安徽省天长市、江苏省南京市、海南省海口市分别设有研发中心及生产基地。

熊明磊说:“我们相信未来的市场很大,我们仍将在研发上加大投入,脚踏实地地探索海洋。无论从国家还是从市场角度看,水下机器人在各领域的应用越来越多,再加上国内机器人产业的迅猛发展,未来水下机器人产业必定将出现‘井喷式的增长格局。”

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