1小时灌进100多个西湖,各类机器人已经在救援郑州的路上

36氪的朋友们2021-07-22
科技救灾进行中

7月20日下午4-5点,接近下班晚高峰期,千万人口郑州城,遭遇了有记录以来最强降雨。降雨量达201.9毫米,超过我国陆地小时降雨量极值,这1小时的降雨量,相当于150个西湖水灌进了郑州,从17日20时到20日20时,三天降雨量更是直接达617.1mm,可以说这三天下了以往一年的量,相当于灌进300多个西湖的水量,直接压垮了城市排水系统。

持续不断的超强暴雨也让整个河南遭遇紧急灾情,省内包括安阳、鹤壁、焦作、新乡、郑州、开封、许昌、漯河、平顶山等在内,诸个城市已经内涝严重。

(郑州暴雨,图片来源:网络)

如此极端的灾害条件下,各方闻汛而动,除了紧急抢险救灾的解放军战士,一些机器人相关公司也在积极提供技术装备予以支持。在本次灾难救援中,空中的无人机、水面上的救生机器人、水底的水下作业机器人都正在为抢险救灾出力。

科技救灾进行中

空中的无人机主要是用于灾情侦查,让救援人员对灾情有更加全面准确的了解,是救灾成功的关键前提,作为机器人的一种,无人机能通过空中跨越式巡检的方式快速了解灾情,进入狭窄通道和建筑,还能精准定位伤员,辅助消防人员快速进行抢险救灾工作,用无人机辅助抢险救灾已经成为一种行之有效的手段。

水面上的机器人主要用于救援实施。由于洪涝灾害中,水下情况不明,急流之下危机四伏,导致实施救援难度陡增,救援过程中伤亡事件数不胜数。遇到人员落水的情况时,传统的近距离救援采用人工抛投救生圈,但人工投掷的指向性差,易耽误黄金救援期,而远距离的救援则采用救援人员驾驶冲锋舟赶往现场,为确保救援安全,冲锋舟上需配备2名以上人员共同施救,特殊情况,还需要救援人员下水施救,洪水区域的水况复杂,整个救援过程耗时耗力,且救援人员存在安全风险。

在此情况下,水面救援机器人、无人船等设备的应用,不仅可迅速抵达危险水域实施救援,同时也能保障救援的及时、有效和安全。

(云洲智能“海豚1号”)

当前,云洲水面救生机器人生产商珠海云洲智能,已经于21日凌晨2时送往河南省应急管理厅,首批118套“海豚1号”水面救生机器人已经投入使用,“海豚1号”是一款远程遥控操作的智能化救援设备,宽0.83米,长度只有1.15米,自重只有13公斤,但具备35分钟长续航、800米超远距离遥控、200千克负载能力等特性。

遇到险情时,只需将云洲救生机器人抛掷水面,救生机器人即可快速、精准航行至落水人员身边,将其拖拽到安全区域,全过程救援人员无须下水,只要在岸边或船上遥控施救,既保障救援效率与质量,也能避免救援人员意外伤亡。去年7月,该水面救生机器人就曾投入到江西、湖北等地参与抗洪救灾。

而水下的机器人则能深入水下侦查、搜寻和作业,让救援人员实现对水下水面情况全掌握,并且能够协助救助打捞,同时,在灾汛情况下,机器人还能通过配置高清摄像头爬入管道之中,很好的对地下管道情况进行检测,从而保障汛期中后管网的畅通无阻。

(深之蓝机器人出发前,图源:深之蓝Sublue视频号)

当前,我国水下机器人研发商深之蓝就捐赠60台价值30万元的专业水下救援机器人驰援郑州,当前,这批物资已经随着天津滨海蓝天救援队抵达郑州开始协助救灾。深之蓝刚在2020年11月获得2亿元Pre-IPO轮融资。

新技术投入救灾

无人机和无人船的结合体,空潜两栖无人机“哪吒”,也已经投入使用。

“哪吒”由上海大学海洋学院海洋技术团队成功开发,是将水下滑翔机的设计理念与无人机的设计思想进行了有机融合,具备垂直起降与悬停、水平飞行、水下滑翔等多种功能于一体,技术获得国家发明专利,相关研究成果曾发表在国际权威期刊《海洋工程》上。2020年,“哪吒”已具备50米级水下航行能力、5公斤装以及良好的空中运动能力和跨岛能力。

(空潜两栖无人机“哪吒”)

“哪吒”可以在暴雨洪涝灾害中发挥作用,因为它既可以空中飞行,快速搜索定位落水者,引导地面人员进行施救,又可以潜入水下航行,探测已被淹没地段的情况,“哪吒”的固定翼是空中的飞行翼,采用折叠结构,入水以后通过机械自锁装置,可以实现入水后机臂折叠、出水前机臂展开,上升时可以成为滑翔翼,旋翼则可以实现在水、空跨界过程中的稳定起降。其耐蚀高速电机则采用和传统水下推进器动密封完全不同的技术,既能在空中高速飞行,也能在水下承压,是其技术团队五年公关的成果。

水下机器人未来前景巨大

天空、陆地和海洋,是人类探索与发展的三大主要方向。在抢险救灾中崭露头角的水下救援机器人,当前也是投资最热门的方向。原先是作为海洋探索的重要利器和智能装备,如今也在更多场合体现出了可能性。

在原先,水下机器人是一种工作于水下极限工作的机器人,由于水下环境恶劣、复杂,人类在进行水下作业时需要面临较大的危险性,且人类潜水深度也较为有限,在这样的情况下,水下机器人成为了辅助水下作业的重要工具。

但伴随着科技的不断进步,水下机器人应用功能也逐步完善。

与爆发出了千亿级市场的无人机行业类似,水下机器人也是一个能够同时面向C端和B端用户的行业,例如潜水运动、水下摄影、影视娱乐、水下休闲等消费级应用以及方心未艾,水产养殖、管道清理、科研考察、水下救援等企业级应用也随着人力成本的上升,正处于大规模装备机器人的前期。此外,抢险救灾、水下安防、水质监测、国防安全、水利水电、刑事侦缉、科研考古等特殊场景,也对于水下机器人提出了新的要求。

(深之蓝水下消费级机器人)

在具体应用表现上,在安全搜救领域,水下机器人已经用于水下基阵协助安装或拆卸过程、船底走私物品检测功能、水下废墟或坍塌矿井搜救等项目、海上救助和近海搜索。而在科研教学领域,水下机器人也可以用于水环境、水下生物的观测、研究和教学,并且通过海洋考察、冰下考察观测地质情况。在船舶河道领域,水下机器人可以用于船体、水下锚、推进器、船底检测等,保障出海人员的安全;码头及码头桩基、桥梁、大坝水下部分检查,帮助出海人员顺利返回岸边。在能源产业领域,水下机器人可以用于对核电站反应器和管道进行检查,对探测到的异物进行取出;其次对水电站船闸、水电大坝、水库堤坝等进行检修。

资本助推攻克难点

近段时间以来,水下机器人赛道的投资也如火如荼进行着。除了前文提到即将准备上市的水下机器人研发商深之蓝,机器人大讲堂也还曾报道,成立于2016年水下机器人公司深圳潜行创新科技有限公司(“潜行创新”)也在近期就连续获得近亿元A轮、Pre-B轮融资,至今已完成4轮融资。而成立于2015年的水下智能装备企业博雅工道也在2020年底完成亿元C轮融资,目前已经共完成了六轮融资。

(博雅工道水下机器人)

但除了几家掌握核心技术的水下机器人龙头企业,水下机器人行业整体的发展时间并不长,相关技术仍然有非常大的发展空间,整个供应链市场也都不是非常成熟。

一般而言,水下机器人在不同环境工作,需要配备不同的零部件,例如巡检的需要配备了摄像机、照明灯,而巡检作业则需要加上机器臂、力觉传感器等装置,深海作业则需要通讯模块,能够提供实时信息,确保工作人员信息准确。

(潜行创新水下机器人)

同时由于水下工作环境复杂,水中溶解的杂质和悬浮物多,水声干扰较大,所以水下机器人的传感器普遍存在着误差现象,同时浮力应对、密封性问题、水下平衡、相关配套零部件缺乏、信噪比降低、细节模糊等问题依然存在,一些技术还比较欠缺和落后,在一些特殊场景下,想要实现水下图传、续航、操控等功能,也存在通讯、遥操作等更大的困难,这些问题都是我们现在所面临的难关。

结语

目前,我国水下机器人的研发已取得较大进步,随着大量新增涉水设施等诸多新兴场景需要高效智能化新型装备,水下机器人应用范围进一步扩大,加上消费级市场的需求增加,水下机器人在总体控制、模块化部件、智能传感器、综合定位及导航系统等方面的研发空间巨大,在各个领域还存在着更广阔的发展前景,水下机器人已经处于市场爆发的前夜。

在我国发展智慧海洋的战略助推下,我国对水下机器人的需求仍将扩大,预计至 2025 年还有 2-3 倍的增长空间,市场潜力将不断释放。但也更需要企业沉下心来钻研,积极攻克核心技术,同时资本能给予更多时间,迎合市场发展规律,才有机会脱颖而出。

最后,也祝愿本次河南能在各类机器人的助力下早日渡过难关!河南加油,中国水下机器人加油!

本文来自微信公众号“机器人大讲堂”(ID:RoboSpeak),作者:Jack,36氪经授权发布。原标题:《1小时灌进100多个西湖,各类机器人已经在救援郑州的路上,愿平安》

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