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从实验室到产业一线,这样的场景正逐步成为汕头海洋产业的新日常。围绕海洋经济高质量发展目标,汕头正加速推动科技创新与产业需求融合。在澄海、南澳等地,这支来自汕大工学院的学生科研团队,将水下机器人技术送进养殖塘、乡村基建现场,以实际应用响应“百县千镇万村高质量发展工程”(下称“百千万工程”)对科技赋能基层产业的召唤。
汕头坐拥217.7公里海岸线万亩,是广东海洋牧场布局的关键区域。海参、海胆等特色养殖是乡村振兴的重要经济支柱。然而,采收环节长期依赖人工潜水,存在效率低、成本高、安全风险大等瓶颈,制约了产业规模化、现代化发展。
2024年初,汕头大学工学院学生深入澄海、南澳养殖区开展“百千万工程”专题调研,在与养殖户的面对面交流中,精准捕捉到这一核心痛点。随后,一支由机械设计、电子信息、计算机等多专业学生组成的水下机器人项目团队迅速组建,明确了“低成本、易操作、适配本地海域”的研发方向,开启了从实验室迈向产业一线的技术探索。
“我们立项的初心,就是把实验室的技术变成养殖户能用、好用的工具,解决他们最迫切的实际问题。”团队负责人李国健表示,服务地方海洋产业与乡村发展,始终是团队的核心导向。
历经两年多攻关,针对复杂水域环境和多样化作业需求,团队逐步攻克关键技术,打造出集运动控制、作业执行与智能识别于一体的水下作业平台,成为“汕头智造”赋能海洋经济的代表性成果。
首道难关是防水密封。据李国健介绍,首次水下测试,机器人在3米深度便因密封失效进水“罢工”。针对汕头近海高盐高湿环境,团队创新采用改性防水盒搭配自主设计的O型圈密封方案。经过上百次压力测试与结构优化,最终实现了50米水深的耐压性能,而成本仅为同类进口设备的50%,完美契合了养殖户对高性价比设备的期待。
针对养殖区水流复杂、作业稳定性要求高的特点,团队优化了推进系统与控制算法,实现了水下精准悬停与灵活移动。围绕不同作业对象,研发了模块化夹爪系统,既能对海参等软体生物进行无损采收,也能适配水下垃圾清理等场景。同时,引入智能视觉识别系统,提升了水下目标识别与定位精度。轨道式缆绳收放机构、岸基供电方案等配套技术的突破,则为设备长时间稳定作业与后续推广奠定了基础。
技术的价值,在产业实践中得到充分验证。李国健说,2025年下半年,团队的水产采收机器人在澄海、南澳等地试点应用,累计完成50余亩海域作业。实践数据显示,水下机器人将采收效率提升3倍以上,人工成本降低60%,试点养殖企业亩均增收超过3000元。实实在在的效益,吸引了越来越多养殖户寻求合作。
“以前雇潜水员,一天最多收200斤,还得操心安全。现在机器人半天就能收300斤,操作也简单,我们太需要这样的技术了。”澄海养殖户陈叔的评价,成为高校科技成果服务基层的生动注脚。
团队还将技术应用拓展至乡村基础设施养护领域,研发出水下桥墩检测机器人。该设备采用开放式框架,适应乡村狭窄河道;搭载高频多波束声呐与高清摄像机,可穿透浑水,精准识别混凝土剥落、钢筋锈蚀等病害。2025年底,在汕头潮南某乡村桥梁检测中,机器人仅用2小时就完成了传统人工需1—2天的工作量,检测成本降低60%,并成功发现3处潜在隐患,为桥梁安全养护提供了精准数据支撑。
在竞赛与知识产权领域,团队也屡获佳绩。团队坚持“以赛促研”,累计获得2024年中国机器人大赛暨RoboCup机器人世界杯中国赛、2025年中国机器人大赛专项赛等国家级奖项6项。同时,已申请发明专利1项,获得软件著作权1项,核心部件国产化率达90%以上,既符合深海装备自主可控战略,也为技术迭代筑牢了壁垒。
随着“百千万工程”深入推进,高校科技力量正成为服务地方发展的重要支撑。团队指导老师吴嘉俊、喻莹表示:“我们的研发始于汕头的产业需求,未来也必将与汕头海洋经济及‘百千万工程’深度绑定。学生团队虽小,但只要方向对、扎得深,就能在产业链中找到自己的位置。”
据李国健介绍,团队已与汕头多家水产养殖企业、乡镇政府达成初步合作意向,计划通过联合测试与示范应用,推动水下机器人的规模化应用,并将桥墩检测、近海垃圾清理等技术纳入乡村振兴配套服务,让科创成果惠及更多乡村。
“服务地方发展是高校的重要使命,‘百千万工程’为校地协同创新搭建了广阔平台。”汕头大学工学院党委书记卢桌彬表示,学院将持续鼓励科研团队聚焦地方产业真需求,推动科技创新与地方发展紧密结合,培养更多本土化技术人才,助力更多科研成果在汕头落地转化,为地方经济高质量发展贡献高校力量。
从实验室的反复试验到养殖一线的实战检验,从单一采收功能到多场景综合应用,汕头大学工学院水下机器人团队用技术创新,为汕头海洋产业和“百千万工程”注入了鲜活的青春动能。随着校地合作的不断深化,这些扎根乡土的科创成果,必将为汕头打造特色现代海洋城市、推进“百千万工程”走深走实,贡献更持续的智慧与力量。