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水下機器人,帶你傾聽(tīng)“大海之聲”

【行業(yè)資訊】  

1912年4月14日是一個(gè)令人惋惜的日子,泰坦尼克號從英國南安普敦(Southampton)出發(fā),途經(jīng)法國瑟堡-奧克特維爾(Cherbourg-Octeville)以及愛(ài)爾蘭(此時(shí)為英屬)的皇后鎮(Queenstown,1849年改名為Cobh),計劃中的目的地為美國的紐約,開(kāi)始了這艘“夢(mèng)幻客輪”的處女航。

水下機器人,帶你傾聽(tīng)“大海之聲”

  Once more you open the door

  And you're here in my heart

  And my heart will go on and on

  ——《My heart will goon》

  但是,泰坦尼克號在航行中撞上冰山,造成了當時(shí)在和平時(shí)期最嚴重的一次航海事故,也是迄今為止最為人所知的一次海難,共1502人罹難。

  近百年后,RMS泰坦尼克公司組成了科學(xué)家小組,進(jìn)行了對泰坦尼克號的水下探測。這支科學(xué)家小組使用數臺水下機器人對殘骸進(jìn)行考察,拍攝了數千張照片以及數小時(shí)的影片。泰坦尼克號的殘骸現在正安靜地躺在2.5英里(約4000米)的水下。一張張高分辨率照片顯示出泰坦尼克號的船首部位,圍欄和錨清晰可見(jiàn)。

  而日前,英國東英吉利大學(xué)皮埃爾教授利用幾臺“海洋滑翔機”實(shí)現了北大西洋和南冰洋的“海洋之聲”探測,其通過(guò)迅速而隱蔽的行動(dòng)和僅發(fā)出微小的聲音,能夠在水下悄無(wú)聲息的穿行。

  其可以在幾個(gè)月內穿行幾千公里,期間可以記錄下魚(yú)類(lèi)等海洋生物發(fā)出的聲音,給科學(xué)家研究和保護海洋生物提供數據支持。海洋滑翔機通過(guò)衛星與地面科學(xué)家取得聯(lián)系,收集的數據有利于幫助海洋科學(xué)家繪制海洋的生態(tài)譜圖。

  從“上天”到“下?!?,水下機器人作為機器人新形態(tài)的出現也為人工智能的發(fā)展拓寬了領(lǐng)域,而作為發(fā)展的新方向,其也應“大有可為”。

  深海競爭領(lǐng)域中的“新藍?!?

  近年來(lái),在無(wú)人機市場(chǎng)的帶動(dòng)下,水下智能機器人產(chǎn)品也開(kāi)始嶄露頭角,并在資源調查取樣、打撈和軍事等方面獲得廣泛應用。特別是近日在高交會(huì )上亮相的眾多水下機器人,不僅展示了其技術(shù),也體現了水下機器人發(fā)展的潛能和后勁。

  當視野從天空、陸地逐漸轉向海洋,智能相對論(aixdlun)分析師柯鳴認為,水下機器人的發(fā)展大有前景。隨著(zhù)人工智能技術(shù)與機器人硬件的逐漸完備,水下機器人的“深海競爭”也將日趨激烈。

  1.尚未充分開(kāi)發(fā)的“藍海市場(chǎng)”

  水下機器人,一直給人以神秘莫測的印象,也一直未曾走進(jìn)大眾的視野中,其與空中無(wú)人機市場(chǎng)的火爆形成著(zhù)鮮明的對比。而實(shí)際上,水下機器人市場(chǎng),是一片容量巨大、潛力巨大的優(yōu)質(zhì)市場(chǎng)。但就目前而言,還沒(méi)有被充分開(kāi)發(fā),消費人群基數較大。

  從第一艘無(wú)人遙控潛水器在1953年問(wèn)世,此后水下機器人一直是活躍在軍工領(lǐng)域,或科研院所的實(shí)驗室內。美國是世界上最先開(kāi)展水下機器人開(kāi)發(fā)的國家,也擁有最先進(jìn)的技術(shù)。

  斯坦福大學(xué)一支隊伍就研發(fā)了一款水下類(lèi)人機器人名為OceanOne,它的背部安有計算單元、電池、推進(jìn)器,能像真人一樣游泳,身高為5英尺,并使用人工智能和觸覺(jué)反饋系統,可向終端設備傳遞機器人手持東西的感受。

  從業(yè)界發(fā)展來(lái)看,整個(gè)水下機器人市場(chǎng)總量非??捎^(guān),大致可分為消費級市場(chǎng)和企業(yè)級市場(chǎng),尤其是在企業(yè)級市場(chǎng),許多高危、復雜、以及人力無(wú)法操作的水下工作將逐漸被水下機器人所取代。

  據市場(chǎng)研究公司IDC日前發(fā)布的公告預測,2018年全球的機器人和無(wú)人機市場(chǎng)規模將達1031億美元,比2017年增長(cháng)22.1%,機器人市場(chǎng)趨熱,而水下機器人作為機器人行業(yè)新的應用場(chǎng)景將會(huì )有更多的機會(huì )。

  相比于無(wú)人機在技術(shù)和產(chǎn)品上都較為成熟并已被消費級市場(chǎng)接受,水下機器人在技術(shù)和產(chǎn)品形態(tài)上都有待開(kāi)發(fā),產(chǎn)品的價(jià)格也較為昂貴。但從市場(chǎng)格局上看,目前國內水下機器人市場(chǎng)的玩家并不多,相對優(yōu)秀的也不到十家,更是沒(méi)有巨頭稱(chēng)霸,市場(chǎng)正處于起步階段,尚未被“充分開(kāi)發(fā)”。

  2.滿(mǎn)足海洋探索需求大有可為

  在傳統的觀(guān)念上,水下機器人的應用領(lǐng)域更多為軍用和工業(yè),其主要實(shí)現海底資源探測、開(kāi)采以及海底救援等任務(wù)。

  但是,隨著(zhù)不過(guò),隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、智能制造等技術(shù)的發(fā)展和民眾生活水平的提高,大眾對于水下領(lǐng)域的探測需求也在日益增長(cháng),水下智能機器人的市場(chǎng)正在一步步向商業(yè)、民用等領(lǐng)域擴張。隨之而來(lái)的,就是各種形態(tài)的水下潛航產(chǎn)品,例如較為偏C端的形態(tài)各異的可供娛樂(lè )、科教片拍攝的消費級水下機器人。

  如今,水下智能機器人已開(kāi)始為大眾所熟知,除可在水下移動(dòng)探測之外,在搭載了如視覺(jué)、感知、人工智能和自動(dòng)平衡等技術(shù)后,航速、下潛深度、拍攝畫(huà)面的清晰度等都有了極大的提升,其已可以滿(mǎn)足基本海底無(wú)人操控的需求。

  3.應用領(lǐng)域相當廣泛

  從水下機器人的市場(chǎng)表現來(lái)看,其應用領(lǐng)域也是相當廣泛的。比如在水產(chǎn)養殖上,我國許多底播增殖型海洋牧場(chǎng)采捕仍用的是人力,工具也相當原始,這對于養殖者來(lái)說(shuō),不僅勞動(dòng)強度大、生產(chǎn)效率低、采捕成本高還具有極高的安全風(fēng)險。而水下機器人的興起和發(fā)展可以幫助漁民們輕松解決這些問(wèn)題。

  水下機器人在管道清潔領(lǐng)域也將大有作為。我國因為人口分布不均,城市管道面臨著(zhù)堵塞、年久失修等問(wèn)題。如果運用水下機器人進(jìn)行管道的檢測,就可精準定位需要修理的管道,避免了大規模挖開(kāi)地面,重新安裝的方式,節省了大量的人力和時(shí)間,保障了城市交通的正常運行。

  在娛樂(lè )消費端,水下機器人也有相當廣泛的市場(chǎng)。隨著(zhù)潛水運動(dòng)的興起,我國擁有潛水證的人群已達1.5億,越來(lái)越多的人對深水運動(dòng)感興趣,因此也給C端市場(chǎng)帶來(lái)了機會(huì ),比如海洋館、游樂(lè )場(chǎng)、科技館等娛樂(lè )場(chǎng)所就需要水下機器人監控水域環(huán)境,實(shí)時(shí)進(jìn)行信息反饋,避免人員溺水和傷亡事件的發(fā)生。在個(gè)人消費領(lǐng)域,小型的水下機器人還可用于水下拍攝,攜帶方便。

  “上天下?!?,是幻象還是行業(yè)風(fēng)口?

  如今,水下機器人行業(yè)如今的發(fā)展速度已有了明顯的提升,加之其應用場(chǎng)景的擴大,越來(lái)越多的公司開(kāi)始進(jìn)入這一領(lǐng)域。但僅就國內當前情況看,即便入局較早,但入局者們尚未在產(chǎn)品性能、技術(shù)、市場(chǎng)占有率等方面分出層級,創(chuàng )業(yè)者們仍處于初步發(fā)展的階段。智能相對論(aixdlun)分析師柯鳴認為,不論是幻象還是風(fēng)口,其依然需要解決幾個(gè)問(wèn)題。

  1.行業(yè)雖已明朗,C端落地仍成問(wèn)題

  目前,市面上的水下機器人發(fā)展開(kāi)始助攻C端方向,但是,即便AI加成,國內的水下智能機器人要想真正完成落地直達C端,卻依然有著(zhù)不小的難度。

  實(shí)際上,水下機器人的C端落地還存在著(zhù)浮力、防水、動(dòng)力推進(jìn)等問(wèn)題,其對產(chǎn)品本身結構要求較高,需要較為有力的技術(shù)支持。

  反觀(guān)當下,雖然消費級的水下智能機器人已開(kāi)始在國內上開(kāi)始流行,并主要用于潛水運動(dòng)、海釣捕魚(yú)、水下攝影,但國內品牌的水下機器人產(chǎn)品卻始終不能在海內外的中高端民用市場(chǎng)獲得用戶(hù)青睞。畢竟,其應用空間在危險的海洋,無(wú)論是使用環(huán)境還是使用壽命都必須承受?chē)揽岬目简灐?

  因此,盡管水下機器人行業(yè)正在通過(guò)方方面面滲入我們的生活。但由于技術(shù)門(mén)檻高,研發(fā)難度大、周期長(cháng),即便一部分產(chǎn)品未能達到實(shí)用標準,大多數的水下機器人產(chǎn)品還是較為偏向B端,價(jià)格也較為昂貴。行業(yè)如若想要真正滲入C端市場(chǎng),仍需要突破價(jià)格門(mén)檻和使用門(mén)檻。不過(guò)遺憾的是,目前萬(wàn)元以下、操作簡(jiǎn)單易攜帶的水中機器人仍未出現在市場(chǎng)。

  2.“三大難題”難以攻破

  對于B端市場(chǎng)來(lái)說(shuō),其也并非“完美無(wú)缺”。B端市場(chǎng)中的水下機器人也存在著(zhù)諸多需要攻克的難題。

  首先要解決的就是密封性問(wèn)題。作為長(cháng)時(shí)間水下作業(yè)的機器人,其內部有著(zhù)電路、電機等眾多電子元器件,而目前業(yè)內通過(guò)加固設備外殼的密封性及內部設置密封艙等方式保證密封性,但其效果并未盡如人意。

  其次是完善機器人的水下平衡能力。根據物理學(xué)中的阿基米德原理,浸在液體或氣體里的物體會(huì )受到向上的浮力作用,浮力的大小則等于被該物體排開(kāi)的液體的重力。而浮力正是水下機器人需要解決的一個(gè)重要問(wèn)題,但這不僅需要開(kāi)發(fā)者進(jìn)行精確計算,還需要對設備進(jìn)行相當精細的重力布局,甚是設備內的每一根線(xiàn)都要仔細考慮,并且要經(jīng)歷數十次的測試。

  最后,作為水下機器人,其對通訊設備、攝像頭、推進(jìn)器等設備也有更高要求。畢竟,水下機器人最基本的工作是代替人潛入水中,通過(guò)攝像頭拍攝水下情況,在這一過(guò)程中還需要燈光的配合,然后將這些數據將通過(guò)無(wú)線(xiàn)設備傳回到水上的關(guān)聯(lián)設備。

  總的來(lái)說(shuō),不論是B端還是C端的水下機器人,其發(fā)展仍然有很長(cháng)的路要走,但是也能看到,其水產(chǎn)養殖、水污染檢測、教育行業(yè)和市政管道檢測以及民用行業(yè)依然有著(zhù)很大的前景。

  畢竟,“拯救泰坦尼克號”,傾聽(tīng)“大海之聲”,水下機器人發(fā)揮著(zhù)無(wú)法替代的作用。

審核編輯(袁鍵灝)
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