1、移動(dòng)式自動(dòng)采樣監(jiān)測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)

移動(dòng)式近海水面自動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)器人是一個(gè)集多參數(shù)水質(zhì)分析儀（可監(jiān)測(cè)水溫、溶解氧、pH、電導(dǎo)率、藍(lán)綠藻、葉綠素等因子）等多種高精度傳感設(shè)備和全自動(dòng)水質(zhì)采樣模塊，以及自動(dòng)導(dǎo)航控制等軟件、硬件為一體的平臺(tái)系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于近海港口測(cè)繪、水質(zhì)采樣監(jiān)測(cè)、溢油監(jiān)測(cè)治理等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。

例：Cowis C180移動(dòng)式水上自動(dòng)監(jiān)測(cè)采樣機(jī)器人

產(chǎn)品突破性的改變了傳統(tǒng)的作業(yè)手段，通過(guò)實(shí)時(shí)接收北斗/GPS/GLONASS 兼容的衛(wèi)星信號(hào)，自由選取河段，靈活的進(jìn)行定位定向，采集水樣、水文等相關(guān)數(shù)據(jù)，真正實(shí)現(xiàn)水質(zhì)信息實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，測(cè)量范圍廣泛，而且不受天氣影響，定位精度也大大高于傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)的空白與不足，真正做到全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益的工作模式，大幅度提高采樣和監(jiān)測(cè)的作業(yè)效率及準(zhǔn)確度。

移動(dòng)式水上自動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)器人可完成大范圍流域多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水質(zhì)巡航測(cè)繪，水上機(jī)器人可按照預(yù)設(shè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)依次進(jìn)行自主航行，自動(dòng)采集水樣，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)，便通過(guò)基站軟件實(shí)時(shí)生成該流域的多種水質(zhì)參數(shù)的分布圖。并可通過(guò)對(duì)分布圖的分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)了水質(zhì)異常區(qū)域，實(shí)現(xiàn)對(duì)大范圍區(qū)域污染源突發(fā)排放實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警。

移動(dòng)式水上自動(dòng)監(jiān)測(cè)機(jī)器人自主采樣測(cè)試軌跡圖

水面采樣監(jiān)測(cè)機(jī)器人水質(zhì)監(jiān)測(cè)成果展示圖

2、移動(dòng)式水面機(jī)器人船體與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）船體材質(zhì)——新型材料、超輕超固

◆ 船體采用新型裝甲復(fù)合材料，自有成型技術(shù)重量輕，強(qiáng)度高。

◆ 內(nèi)部采用閉孔泡沫填充，可有效防沉。

• 無(wú)磁性、絕緣，微波穿透性好，不影響內(nèi)部天線(xiàn)通信。
• 表面使用納米級(jí)防污耐磨材料，耐腐蝕，防生物附著，維護(hù)簡(jiǎn)單。

（2）重量?jī)?yōu)勢(shì)：

• 船體輕盈，搬運(yùn)更方便。
• 節(jié)省能源、提高航速、延長(zhǎng)工作時(shí)間。
• 同等載重時(shí)體積更小。

（3）結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)——小船體、大容量

◆ 優(yōu)化的船體空間設(shè)計(jì)，更大的排水量；

• 在小型船體上可以發(fā)揮其強(qiáng)度、重量、易成型等優(yōu)勢(shì)。
• 可設(shè)計(jì)性好，可按照船舶結(jié)構(gòu)、形狀及各部分的要求，通過(guò)選材，鋪層，定向優(yōu)化。
• 生產(chǎn)船殼整體性好，無(wú)接縫和縫隙，結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，密封性好，防止?jié)B透。成品強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)。
• 具有單體船、雙體船、三體船及雙M型多體船等多種新型設(shè)計(jì)樣式可選，航行更平穩(wěn)，抗風(fēng)浪等級(jí)高、航行姿態(tài)好。
• 便攜式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，船身體積小巧，可以輕松放置在車(chē)輛的后備箱中，便于攜帶。
• 具備船型定制能力，可結(jié)合用戶(hù)實(shí)際使用場(chǎng)景或需求來(lái)定做特定船型（如船的尺寸/顏色/外形、載重能力、抗風(fēng)浪能力、業(yè)務(wù)單元固定支架等。
• 采用涵道式推進(jìn)器，與船底齊平，可淺水投放，具有防水草纏繞設(shè)計(jì)。安全可靠性高、易于安裝維護(hù)及便于整船攜帶。

例：Cowis C180水面機(jī)器人的涵道式推進(jìn)器與船體的一體化設(shè)計(jì)圖

3、無(wú)人船系統(tǒng)通訊模式特點(diǎn)

• 支持自主建設(shè)通訊基站，結(jié)合具體應(yīng)用場(chǎng)景合理設(shè)計(jì)。
• 支持4G通訊網(wǎng)絡(luò)、8G高速無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋、信號(hào)中繼器等多種通訊模式。
• 多種通訊鏈路保障靈活性，可接入云端應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)多設(shè)備總覽視圖。
• 優(yōu)秀的鏈路協(xié)議設(shè)計(jì)，保障極低速網(wǎng)絡(luò)條件下（比如GPRS/2G網(wǎng)絡(luò)）仍能穩(wěn)定傳輸位置和控制信息。
• 根據(jù)通信距離訂制通信方案，在4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方，傳輸距離不受限制；
• 帶寬高，網(wǎng)速快，視頻傳輸穩(wěn)定不卡頓，畫(huà)面基本無(wú)延時(shí)。

4、水面機(jī)器人系統(tǒng)自主導(dǎo)航和避障特點(diǎn)

• 自主研發(fā)的無(wú)人船導(dǎo)航系統(tǒng)，可任意設(shè)置航行路線(xiàn)，自主導(dǎo)航和任務(wù)規(guī)劃。
• 精準(zhǔn)超聲波避障系統(tǒng)，10米有效避障。實(shí)現(xiàn)水上機(jī)器人后退式前進(jìn)，再也不用為了調(diào)整船頭方向而大費(fèi)周章。復(fù)雜水面，自動(dòng)調(diào)整航線(xiàn)，自動(dòng)繞開(kāi)航線(xiàn)上的障礙物，無(wú)須人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)水面暢通無(wú)阻。
• 定位精度達(dá)至厘米級(jí)，航行準(zhǔn)確，快速鎖定作業(yè)目標(biāo)。
• 支持GPS和北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，支持多模GNSS模塊 。

圖2 任務(wù)規(guī)劃與自動(dòng)導(dǎo)航操作示意圖

5、水面機(jī)器人系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制特點(diǎn)

• 搭載視頻圖傳模塊，遠(yuǎn)程操作。
• 用戶(hù)足不出戶(hù)，即可遙控千里之外的船只。
• 超視距遠(yuǎn)程駕駛和現(xiàn)場(chǎng)手持遙控器進(jìn)行配合，和地面站間可雙模式切換操作，簡(jiǎn)單易學(xué)。

圖3 雙模式操控

6、軟件操作平臺(tái)特點(diǎn)

• 無(wú)人船系統(tǒng)操作平臺(tái)緊密結(jié)合行業(yè)應(yīng)用需求和特點(diǎn)，采用基于地理信息系統(tǒng)GIS構(gòu)建，平臺(tái)操作界面創(chuàng)新的采用模塊化應(yīng)用程序。
• 操縱平臺(tái)還兼容Android、iOS等智能手機(jī)操作系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)基于移動(dòng)終端的深度應(yīng)用。可通過(guò)智能平板電腦實(shí)時(shí)完成對(duì)無(wú)人船的控制、視頻監(jiān)控和水面垃圾的清理等作業(yè)，便于使用人員進(jìn)行可視化及便捷操作。