濱州職業(yè)學(xué)院學(xué)生團(tuán)隊(duì)研發(fā)“焊海智眸”智能水下機(jī)器人船體缺陷識(shí)別率突破98%

職校生三年攻堅(jiān)破解水下船體檢測(cè)行業(yè)痛點(diǎn)

近日，濱州職業(yè)學(xué)院焊海智眸學(xué)生科研團(tuán)隊(duì)在宗永剛教授指導(dǎo)下，歷時(shí)三年自主攻關(guān)，成功研發(fā)“焊海智眸——船體檢測(cè)與評(píng)估智能水下機(jī)器人”。這支由智能制造、海洋工程等專(zhuān)業(yè)在校生組成的跨學(xué)科隊(duì)伍，攻克了水下精準(zhǔn)懸停、微小缺陷識(shí)別等難題，將船體微小缺陷識(shí)別率從傳統(tǒng)手段的不足70%大幅提升至98%，檢測(cè)效率提升3倍，改變了水下船體檢測(cè)“靠經(jīng)驗(yàn)、效率低、風(fēng)險(xiǎn)高”的行業(yè)現(xiàn)狀。

青春攻堅(jiān)：三年磨一劍啃下行業(yè)硬骨頭

水下船體檢測(cè)是船舶安全運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，長(zhǎng)期以來(lái)依賴(lài)人工潛水作業(yè)，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全風(fēng)險(xiǎn)高，而且受水下能見(jiàn)度、潛水員經(jīng)驗(yàn)影響，微小裂紋漏檢率極高，極易埋下船舶航行隱患。

2023年，一群懷揣海洋強(qiáng)國(guó)夢(mèng)想的濱職學(xué)子，依托學(xué)院專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)組建科研團(tuán)隊(duì)，瞄準(zhǔn)這一行業(yè)痛點(diǎn)發(fā)起攻關(guān)。“我們就是想做一臺(tái)能代替潛水員、看得更準(zhǔn)、干得更快的水下機(jī)器人”，團(tuán)隊(duì)核心成員姚運(yùn)金說(shuō)。

研發(fā)之路布滿(mǎn)荊棘。最艱難的懸?？刂扑惴üリP(guān)階段，學(xué)生團(tuán)隊(duì)連續(xù)四個(gè)月泡在實(shí)驗(yàn)室，每天調(diào)試代碼、搭建模擬洋流環(huán)境、反復(fù)測(cè)試樣機(jī)，機(jī)器人卻始終在水流中頻繁“漂移失位”。無(wú)數(shù)次失敗讓大家一度陷入自我懷疑，但在指導(dǎo)老師的鼓勵(lì)下，團(tuán)隊(duì)重新梳理思路，拆分技術(shù)難點(diǎn)，分工協(xié)作逐一突破。終于在第78次試驗(yàn)中，通過(guò)自主設(shè)計(jì)的多傳感器融合自適應(yīng)控制策略，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人厘米級(jí)精準(zhǔn)懸停。"從第一次失控沉底到穩(wěn)穩(wěn)停在目標(biāo)點(diǎn)，這一步我們整整走了一年，熬了上百個(gè)通宵"，團(tuán)隊(duì)成員趙曼汀回憶道。

三年來(lái)，學(xué)生團(tuán)隊(duì)全程主導(dǎo)樣機(jī)設(shè)計(jì)、算法開(kāi)發(fā)、測(cè)試優(yōu)化全流程，學(xué)院海洋工程實(shí)驗(yàn)室為項(xiàng)目提供了場(chǎng)地和設(shè)備支撐，指導(dǎo)老師全程提供技術(shù)方向把關(guān)，助力學(xué)生將課堂所學(xué)轉(zhuǎn)化為實(shí)打?qū)嵉目蒲谐晒?/p>

三大硬核突破：職校生交出亮眼創(chuàng)新答卷

這支平均年齡不到22歲的學(xué)生團(tuán)隊(duì)，從行業(yè)最迫切的需求出發(fā)，在三大核心技術(shù)上實(shí)現(xiàn)自主突破，打造出真正能解決實(shí)際問(wèn)題的“水下慧眼”：

攻克水下精準(zhǔn)懸停難題：針對(duì)傳統(tǒng)機(jī)器人受水流擾動(dòng)漂移嚴(yán)重的痛點(diǎn)，學(xué)生團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)多傳感器融合自適應(yīng)控制算法，實(shí)時(shí)融合視覺(jué)、慣性、水壓等多維數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償水流影響，將機(jī)器人懸停定位精度提升至厘米級(jí)，為高精度檢測(cè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

突破微小缺陷檢測(cè)瓶頸：?jiǎn)我粋鞲屑夹g(shù)難以識(shí)別毫米級(jí)裂紋，漏檢率居高不下。團(tuán)隊(duì)自主搭建多模態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)集，訓(xùn)練出融合超聲相控陣與高清視覺(jué)的深度學(xué)習(xí)模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)船體焊縫、腐蝕、裂紋等缺陷的精準(zhǔn)識(shí)別，檢出率從不足70%躍升至98%。

實(shí)現(xiàn)損傷智能量化評(píng)估：針對(duì)傳統(tǒng)檢測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)法量化、修復(fù)方案依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)的問(wèn)題，學(xué)生團(tuán)隊(duì)建立了包含上萬(wàn)條缺陷樣本的數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)發(fā)出智能評(píng)估系統(tǒng)，能自動(dòng)識(shí)別缺陷類(lèi)型、量化損傷程度、生成修復(fù)優(yōu)先級(jí)和工藝建議，讓修復(fù)方案針對(duì)性提升50%以上。

截至目前，該項(xiàng)目由學(xué)生團(tuán)隊(duì)作為核心完成人，已獲受理專(zhuān)利9項(xiàng)、其他知識(shí)產(chǎn)權(quán)6項(xiàng)，發(fā)表高水平論文多篇，充分展現(xiàn)了職業(yè)院校學(xué)生的科技創(chuàng)新潛力。

產(chǎn)教落地：學(xué)生成果走出實(shí)驗(yàn)室服務(wù)產(chǎn)業(yè)真需求

2025年以來(lái)，在學(xué)院科技成果轉(zhuǎn)化政策的支持下，學(xué)生團(tuán)隊(duì)帶著自主研發(fā)的技術(shù)成果走進(jìn)企業(yè)，先后與山東瑞辰科技、山東邁睿泰海洋科技、濱州歐森海洋科技、中鴻（山東）船舶管理等多家企業(yè)達(dá)成合作，將技術(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力。

在企業(yè)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)，學(xué)生團(tuán)隊(duì)全程參與設(shè)備調(diào)試、人員培訓(xùn)和作業(yè)指導(dǎo)，根據(jù)實(shí)際工況不斷優(yōu)化系統(tǒng)性能。應(yīng)用數(shù)據(jù)顯示，搭載“焊海智眸”系統(tǒng)的檢測(cè)作業(yè)，效率較人工潛水提升3倍，單次作業(yè)時(shí)間縮短40%，大幅降低了船舶進(jìn)塢檢測(cè)的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本；智能生成的修復(fù)報(bào)告，有效避免了盲目維修和返修問(wèn)題，得到了合作企業(yè)的高度認(rèn)可。

“這套系統(tǒng)在散貨船、漁船等多種船型上都表現(xiàn)出色，檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，報(bào)告清晰實(shí)用，幫我們解決了大問(wèn)題”，山東瑞辰科技負(fù)責(zé)人評(píng)價(jià)道。

青春擔(dān)當(dāng)：以科技創(chuàng)新助力海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)

從課堂上的求知者到科研一線(xiàn)的攻堅(jiān)者，從實(shí)驗(yàn)室里的樣機(jī)到產(chǎn)業(yè)一線(xiàn)的實(shí)用裝備，濱州職業(yè)學(xué)院的學(xué)生們用三年時(shí)間，證明了職業(yè)院校學(xué)生同樣能搞科研、解決行業(yè)真問(wèn)題。

“焊海智眸”的成功，不僅為船舶安全運(yùn)營(yíng)提供了智能化解決方案，延長(zhǎng)了船舶使用壽命，更有效降低了水下作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，保障了船員生命安全。未來(lái)，這支年輕的學(xué)生團(tuán)隊(duì)還將繼續(xù)優(yōu)化系統(tǒng)性能，拓展在海上風(fēng)電、海洋平臺(tái)等領(lǐng)域的應(yīng)用，用青春和智慧為海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)貢獻(xiàn)屬于職校生的力量。

記者 齊國(guó)利 通訊員 張帆