博雅工道—水下機器人的領航者

李雪敏

7月24日，由中國指揮與控制學會主辦的中國指揮控制大會暨北京軍博會在北京國家會議中心舉行。從事國防軍工技術與產業領域的等200多家高新技術企業占據了22000平方米的展覽廳，陳列的產品令觀眾目不暇接。其中，一款在水池里浮動的、外形酷似鯊魚的無人潛航器引來了眾多觀眾的圍觀，更有甚者，紛紛拿出相機拍影留念……這熙熙攘攘的圍觀人群也吸引了本刊記者的目光。

原來，這款酷似鯊魚的無人潛航器ROBO-SHARK來自博雅工道（北京）機器人科技有限公司。據公司軍工業務部項目經理辛康妹介紹：公司成立于2015年9月，屬于新型公司，是一家集研發、生產、銷售與工程施工為一體的海洋智能裝備領軍企業，4年來，公司已經研發了涉及包括水下機器人、水下無人艇、海洋儀器儀表、水中運動裝備等多領域二十余款產品。”

近年來，人類探索地球的軌跡正在從大陸一步步地延伸到海洋，而科技的進步為海洋產業的發展提供了強大的保障，在海洋產業的發展過程中，水下機器人和無人系統起著非常重要的作用，它能深入海洋深處進行探測和作業。除了提高產業人員的安全之外，還能帶來巨大的新增收入。博雅工道機器人科技有限公司首席執行官熊明磊認為：“水下機器人的市場會像無人機市場一樣迅速爆發，一旦市場被打開就會有很大的施展空間。”

據了解，博雅工道誕生于北大工學院，依托北大十余年水下裝備技術研究實力孵化而出。2015年，一次偶然的機會，熊明磊獲得了130萬元種子輪融資，博雅工道就此成立。“公司成立之初，條件非常艱苦，當時公司只租了一個單間，只有幾個研發人員，大家夜以繼日的進行研發。在大家的不懈努力之下，公司開始轉移到大開間，后來擴展到1層樓直至現在的3層樓，公司的規模漸漸擴大。創立至今，博雅工道已經完成了B輪融資，累計融資金額已超過1億元，并于2018年全面實現盈利。目前，企業擁有各類專利及著作權百余項、國際商標20余項，已逐漸成為國內海洋智能裝備領先企業。”辛康妹說。

眾所周知，在實際生活中，續航時間成為制約機器人發展的重要一環，與陸地機器人相比，水下機器人的續航時間更為重要。博雅工道研發的無纜控制的混合動力機器人ROBO-FISH，外形采用仿生魚尾與無螺旋槳混合驅動技術，最大限度地融合了仿生技術與傳統技術的優勢具有長航時與高航速的特點，可自主針對目標水域進行三維動態監測，并通過4G無線網絡自動將信息傳至數據中心。

在活動現場，辛康妹也向本刊記者介紹了這款引起現場觀眾圍觀的產品——水下機器人，它以鯊魚為原型，采用多關節尾鰭驅動，其外殼為吸音材料，在降低設備運行功耗及水下噪聲的同時，適合長時間水中游弋，可廣泛應用于水下偵測、測繪等領域，同時因其所采用的仿生尾鰭驅動技術，使它的能量轉換率大大高于螺旋槳動力，具備非常可觀的續航里程。

除了續航問題外，水下機器人信號回傳也是一個重要的問題。我們都知道，水下機器人無法像陸地機器人直接通過WiFi和藍牙進行信號傳播，因此在水下完成運動控制、運動定位等指令難度非常高，博雅工道自主研發的無線纜聲波通訊技術摒棄了常見的線纜方案，操作更加簡單。“我們利用仿生學原理，模仿海豚和同伴溝通的方式，通過聲吶進行交流，采取水聲定位的技術完成了水下定位、導航和通訊，可以實現用戶使用配備聲波傳感器的遙控器，可以對30米以內帶有接收裝置的水下機器人進行精準控制，進而完成該區域的水質分析、水樣采集等水質監測場景。該機器人可以完成河水立體式三維監測、河流治理、水質采集、湖泊監測等任務。”辛康妹說。

2018年，博雅工道開始重點開拓海洋智能裝備行業應用市場，當然，并不是只有這一家改變了方向。許多研發水下機器人的企業紛紛作出調整。從不同程度上開始在海洋監測、水下工業設施檢修、生態監測與環境保護等領域積極探索。當然，為什么突然轉變發展方向呢？

熊明磊說：“2018年初我帶家人到海邊度假，帶了一款我們推出的水下攝影魚。當我想用它潛水攝影的時候被家人以‘麻煩為由拒絕了，我就意識到，水下攝影是個‘偽需求，本來防水手機殼能解決的問題卻被我搞復雜了，后來經過調研發現，水下機器人的實際應用需求更為重要。”

據了解，博雅工道進軍的海洋智能裝備行業包括軍工、海洋海事、教育科研等領域。其中，軍工主要包括水下巡游、追蹤、勘察等應用場景;海洋海事包括工程巡檢、水下打撈、水下搜尋、河流治理、水下采集等應用場景;教育科研則涵蓋了競技比賽、科技研究、高校教學等。作為一家行業領頭企業，博雅工道的產品線日益豐滿，已經能夠覆蓋企業、教育、消費三條賽道，當然，這主要依靠公司的深厚技術儲備。

SEAFLYER MAX是博雅工道開發的一款全新軍用級水下助力推進器，也是一款綜合體驗極佳的消費級水下助力推動器，可在河流、湖泊以及海洋應用自如，為使用者在水下提供強勁安全動力，大量節約使用者體力，使其在水中運動更靈活持久。其獨特的微浮力設計使得機體可在水中處于自然漂浮狀態，浮潛自由，使用更加隨意，適用于搶灘登陸、水下突防、前沿戰線情報偵查等任務。此外，博雅工道還推出了一款名為BIKI的消費級水下攝影機器人產品。該產品根據仿生學和流體力學等相關原理，以珊瑚礁區特有的盒子魚為原型，依靠仿生魚尾提供動力自如游動。其設計線條流暢，外形小巧可愛，不僅具有水下拍照、視頻錄制等功能，還擁有模塊化設計、智能避障，失聯返航等諸多技術亮點，為人們日常活動提供了便利。

此外，博雅工道在研發企業級產品上下了一番功夫，并且取得了明顯的成果，自主研發了ROBO-ROV系列纜控無人潛航器平臺，此平臺為公司研發的第二代ROV產品。該系列由潛航器和地面工作站兩部分組成，通過臍帶電纜建立兩者間的通信聯系。根據應用場景不同，分別提供20kg級，40kg級和150kg級三種不同重量級別的產品。其中，150kg級ROV是一款軍用級深海作業遙控水下機器人，可以在1000米深水的復雜情況下穩定工作，高精度導航避障系統和矢量推進系統的設計使該設備具有極強的穩定性和易操作性，開架式結構設計和通用的負載平臺使該設備能夠搭載多種機械臂完成水下救助、工程巡檢、水下搜尋等水下作業任務。除了水下機器人，博雅工道研發了一款多功能水陸兩用機器人平臺ROBO-RUN，該產品基于傳統履帶坦克車平臺設計，并加裝防水結構，使其可以在陸地工作的同時，適應水下工作場景，產品裝有防水履帶底盤，穩定性良好，可以在不穩定水流環境中（如管道）進行工作。

當前，我們正在全面推進素質教育，改變人才培養模式，努力培養具有創新精神和實踐能力的一代新人，全面加強教育科研，是全面提高教育教學質量的需要。當然，博雅工道在教育科研方面也持續發力。

據辛康妹介紹，自主仿生機器魚平臺ROBOLAB—EDU、線纜式遙控無人潛水器原型測試機ROBOLAB-ROV、水下直升機ROBOLAB-AUH三款機器人是公司針對教育科研研發的產品 ，ROBOLAB—EDU是一款面向高校、全面開源的水下仿生機器人教學平臺，其采用整體開放，局部密封的設計結構，可作為教學載體，在運動控制、機械設計、電子電路、水聲通信等方向配合學生進行理論與實踐教育，作為科研載體，可依據任務需求搭載相應的傳感器并結合智能的算法進行科研創新。ROBOLAB—ROV則是一款集機械、電子、軟件等多結合的科學水下實驗DIY套件，它由控制器、傳感器、機械零件相互作用、相互配合組成，通過隨意拼裝搭建可以塑造出不同形態水下機器人，不僅能夠鍛煉學生的動手能力，還能培養他們的想象力和創造力，團隊合作拼接更能激發集體的協作配合能力。水下直升機ROBOLAB-AUH則是一款面向高校用于水下競賽、水下視覺教學的一款機器人，產品采用整體密封局部開放的機械結構，多孔式設計能夠最大程度減小水下阻力，其代碼開源能夠讓學生自主編程來滿足各項水下機器人大賽需求。

另外，博雅工道近70人的研發團隊分別在前沿技術和工程技術上重點發力，已提前布局了國內水下機器人重要零部件供應鏈。熊明磊表示，由于深海裝備是發達國家明確限制出口的高端技術產品，國內廠商更應該注重專利和技術研發。

作為一個新型公司，博雅工道僅僅用了4年時間將自身打造成了海洋智能裝備領軍企業，成立至今，企業已經獲得“國家級高新技術企業”“中關村高新技術產業”等多項榮譽。目前公司已有員工百余人，其中包括博士、碩士等優秀人才數十人，企業已相繼在安徽省天長市、江蘇省南京市、海南省海口市分別設有研發中心及生產基地。

熊明磊說：“我們相信未來的市場很大，我們仍將在研發上加大投入，腳踏實地地探索海洋。無論從國家還是從市場角度看，水下機器人在各領域的應用越來越多，再加上國內機器人產業的迅猛發展，未來水下機器人產業必定將出現‘井噴式的增長格局。”