在“十四五”機器人產業規劃中，機器人的研發、制造、應用是衡量一個國家科技創新和高端制造業水平的重要標志。當前，機器人產業蓬勃發展，正極大改變著人類生產和生活方式，為經濟社會發展注入強勁勢能。而制造業機器人密度將翻番，推動智能化的“仿生機械人”是現在海洋建設的需求之一。近日，渤海大學航運學院的一支學生團隊在水下探測機器人領域取得重要進展，他們創新研發的“仿生子母水下探測機器人”項目，引發了廣泛關注。該項目聚焦海洋探測需求，旨在突破現有技術局限，為海洋資源勘探、環境監測等領域提供創新解決方案。

　　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，曹恒負責項目整體規劃、建模設計和專利申請；胡宇翔專注于機械結構設計、原型機制作與測試；彭連崢承擔品牌策劃、市場調研、客戶開發和項目推廣工作；其中更有漢語言文學專業背景團隊成員，為項目的文字工作、溝通協調等方面提供支持。在指導教師李巖的指導下，團隊成員發揮各自專業優勢，緊密協作，推動項目不斷前進。

　　隨著海洋經濟的蓬勃發展，水下探測機器人市場需求持續增長。據市場調研數據顯示，我國水下機器人市場規模從2015年的12．52億元增長至2023年的140億元，全球市場也呈穩定上升趨勢。然而，當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痛點，如受水阻影響機動性差、水下環境干擾傳感器性能等。同時，在探測范圍精度、環境適應性、導航定位及通信能力等方面也面臨挑戰，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新。在結構設計上，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，保障穩定的信號傳輸與能源供應；子型機器人則根據海底壓力場仿真優化結構，其獨特的探測結構可調節攝像頭和傳感器位置，附帶的毛刷能清潔水下照明燈，還內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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　　在技術層面，項目團隊采用氫燃料電池與步進電機的雙驅動模式，既滿足水下裝備對能源的高要求，又實現零排放和低噪音；針對電機散熱問題，設計了串聯和并聯兩種水冷管道，經有限元分析選定管口高度為10mm的并聯型水冷管道，確保電子設備穩定運行；在成像方面，運用激光掃描技術和AI優化算法，如灰度世界算法進行自動白平衡處理，提升成像質量和環境感知能力。

　　項目的推進按計劃有序進行。在前期，團隊完成項目規劃、專利布局和市場調研分析；研發中期內，成功完成核心技術研發和原型機組裝，并通過實驗室測試；推行后期，計劃在大連、青島等海域實地測試，根據反饋優化產品，積極拓展市場，推動成果轉化。

　　目前該項目已獲受理實用新型專利兩項，已與百度地圖、高德地圖簽署相關產品定位試用協議以及備案書等一系列相關成果。該項目預期成果豐碩，計劃完成多項專利授權，取得軟件著作權，發表相關水下探測器流體擾動分析論文，并在相關競賽中獲獎。同時，團隊期望通過與海洋科研機構、企業合作，開展海底管道檢測、海洋牧場監測等應用，建立海洋環境數據庫，為50多家客戶提供數據服務。

　　渤海大學學子的這一創新項目，不僅展現了高校學生的科研實力和創新精神，也為海洋探測領域的技術發展注入了新的活力，有望在未來海洋開發和保護中發揮積極重要的作用。（渤海大學：曹恒、彭連崢、胡宇翔）