水产业高大上装备来袭水下米机器人已用于养殖(2)
《当代水产》:不难想象,开发水下机器人的技术含量是非常高的,那您觉得研发过程中有哪些技术难点是别的公司所不能攻破的?
马秀芬:目前市场上研发水下机器人的公司比较多,但是需要解决几个难点。第一个难点就是它在水下的姿态。很多人都误以为这是个很简单的事情,但并不简单。因为在水下有水流,水流对机器人的影响是非常大的,机器人要解决重力和浮力的问题才能更好地抗流,越小的机器人实现的难度越大。我们的机器人设计时就进行了水动力学的仿真计算,并做了多次复杂流场中的实体试验,保证了机器人在水下稳定的姿态。
其次,因为我们研发的是ROV机器人,也就是带了线缆的机器人。线缆对水下机器人的影响是非常大的。当线缆超过50m的时候,它在水下的阻力相当于机器人本身的动力。所以说解决缆线缆的浮力和低阻特性问题是关键。我们独立研发的线缆直径只有6mm,达到了国际上的先进水平,现在仍在不停地改进。
第三就是通用接口的问题。国内外同级别的水下机器人仅有针对特定设备的专用接口,一台机器人只有一个附加功能,且不能更改,严重限制了微型水下机器人的普及应用。我们的水下机器人是世界第一个配备通用接口的产品,通用接口可以让一台机器人携带pH值、盐度、温度、溶解氧、浊度等传感器,也可以带一个小型机械臂,相当于给水下机器人配备了USB接口,能按需要换用任何附加设备。我们有一些成功的案例,例如哈希等,都可以任意连接,使用非常方便。
《当代水产》:水下机器人测水质、pH值、盐度等参数的原理是什么?具有哪些优势?
马秀芬:测量水质参数都依靠水质探头来实现,原理上一般是通过光学或电化学的方式感知水中特定物理量的变化,然后通过精密的电路来将感知的信号转换成相应的度数。现在国外还开发出了水质芯片技术,将探头和转换电路大幅缩小,集成在一个芯片上。我们的水下机器人目前采用的是前一种结构,同时也在研发水质芯片的集成应用。
以前做一个课题,在出海检测时需要带一卡车的装备,但现在只需带一个巡海机器人,所有需要的水质数据,包括温度、深度、盐度、pH值等都能感知,做到了集约化和小型化,解决了客户使用上的困扰。这点有些类似手机,以往手机的功能基本就是打电话、发短信,但是现在的手机虽然越来越小,越来越薄,但是功能非常多,我们的机器人也是这样。
可能很多人会质疑机器人的技术含量,会拿我们的机器人和国外一些大型水下机器人做比较,但两者的应用领域完全不同,大机器人主要用于深海工作,一般都有特定的用途,而且由于块头大,无法实现灵活的部署和应用。我们的机器人,虽然外观比较小,但我们要在小型的机器身上实现多功能、集约化的目标。打个比方,显微镜,有体积庞大的天文望远镜,但也有置于人体,用来观察人体内部情况的超微型显微镜。我们的机器人虽然小,但它的技术含量一点也不低,“麻雀虽小,五脏俱全”。
《当代水产》:水下机器人在水产养殖领域的实际应用有哪些?
马秀芬:我们公司水下机器人在水产养殖里主要应用于水下观测,这就等于给了养殖人员一双眼睛。现在国内的水产养殖出现问题,很大一部分原因是看不到水里的情况,没法对症治疗、智能管理。其次是用于监测水质。包括对盐度、温度、pH、溶解氧、浑浊度、氨氮等各个方面实时检测,对养殖环境的变化及时了解,对养殖的突发状况作出预警,提高养殖产品的安全程度。第三,水下机器人作为一个移动平台可以搭载工具进行作业,如海参的捕捞等,大大降低了人工成本,提高了工作效率。此外,我们的水下机器人是基于物联网技术的多功能微型机器人,各种水质数据和视频数据通过智能终端将信息传递到陆地中控室,再由陆地中控室服务器将收到的信息对外发送到用户手机、电脑等智能终端。用户通过终端观看视频及水质参数,根据养殖需要发送增氧投饵等指令,实现对养殖水域的远程全方面监控、养殖的全程自动化,实现远程诊断和专家服务,降低企业成本,降低养殖风险,必将促进海水养殖事业的发展特别是推动人工鱼礁养殖、深海网箱养殖以及大型抗风浪网箱养殖事业的发展。
青岛罗博飞海洋技术有限公司总经理马秀芬
水产养殖业的水下监控设备,这几年也有不少企业关注和涉及,基本都是做到水下2~3m。第一次见到青岛罗博飞海洋技术有限公司(下称“青岛罗博飞”)的总经理马秀芬,她告诉本刊记者,他们的水下机器人已经做到150m的深海探测,对于普通的池塘水体以及深海网箱养殖探测都能完成,且图像清晰,指标误差小。这对于我们了解水体未知的世界,鱼虾生活的具体环境真是一个不小的突破。
文章来源:《海洋技术学报》 网址: http://www.hyjsxb.cn/qikandaodu/2021/0417/442.html
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