Почему всё больше университетов начинают разрабатывать собственных подводных роботов?

В последние годы все больше университетов по всему миру инвестируют в самостоятельную разработку ROV (Remotely Operated Vehicles – дистанционно управляемых подводных аппаратов). От инженерных и морских факультетов до лабораторных команд, университеты всё чаще создают собственные проекты ROV для морских исследований, научной работы, инженерного обучения и международных соревнований.

Почему же университеты всё чаще предпочитают разрабатывать собственные ROV, а не покупать готовое коммерческое оборудование? В этой статье подробно рассматриваются причины, а в конце даны рекомендации по подходящим двигателям для университетских лабораторий.

I. Почему университеты начинают разрабатывать собственные ROV

1. Меньшие затраты на НИОКР и больший контроль благодаря самостоятельной разработке

Ранее полная система ROV могла стоить десятки или даже сотни тысяч долларов. Сегодня стоимость ключевых компонентов (двигатели, ESC, управляющие платы) снизилась, что значительно уменьшило барьер для самостоятельной разработки.

Главная ценность самостоятельной разработки — полный контроль над всеми параметрами:

• Регулируемая конструкция

• Настраиваемые алгоритмы управления

• Возможность замены тяги

• Возможность проведения гидродинамических экспериментов

Такая открытость недоступна в коммерческих ROV.

2. Лучший способ преподавания инженерии: междисциплинарные практические проекты

Самостоятельная разработка ROV в университетах обычно включает сотрудничество нескольких дисциплин:

• Механическая инженерия: конструкция, гидродинамика

• Электротехника: моторы, ESC, водонепроницаемые системы

• Инженерия управления: PID-контроль, управление положением, планирование траектории

• Компьютерные науки: распознавание изображений, SLAM

• Морская инженерия: практическое применение и подводные испытания

Это один из самых популярных и ценных образовательных проектов на университетском уровне.

3. Международные соревнования стимулируют внутреннюю разработку

Примеры соревнований:

• MATE ROV Competition

• RoboSub

• Singapore AUV Challenge

Практически все соревнования требуют, чтобы команды самостоятельно разрабатывали системы пропульсии, конструкции и управляющие модули, что напрямую стимулирует университеты к внутренней разработке ROV.

4. Устойчивые обновления на 5–10 лет

Самостоятельно разработанные ROV можно постоянно модернизировать:

• Замена двигателей

• Добавление датчиков

• Замена ESC

• Улучшение алгоритмов управления положением

Это идеально соответствует долгосрочным потребностям исследовательских проектов.

5. Более экономично и легче получить финансирование

Коммерческие ROV обычно стоят $6 000–$20 000 и более, тогда как внутренняя разработка обычно требует только $400–$2 700.

Кроме того, проекты внутренней разработки чаще получают финансирование:

• Научные гранты

• Специальные фонды инженерных факультетов

• Средства, выделяемые на соревнования

II. Характеристики двигателей ROV для университетов

Основные требования:

• Высокая надежность и устойчивость к коррозии в морской воде

• Стабильная тяга, легкое управление, подходящие для проверки алгоритмов

• Совместимость с распространенными напряжениями (12V / 24V / 48V)

• Сменные винты, подходящие для гидродинамических экспериментов

• Легкая совместимость с системами управления, такими как Arduino

III. Рекомендованные подводные двигатели Apisqueen для университетских проектов ROV

(от низкой к высокой тяге)

Все нижеуказанные модели – от Apisqueen и отсортированы по:
«Уровень тяги → Сценарий применения → Тип университета»

Уровень 1: Вводное обучение / малые экспериментальные ROV (0,6–2,1 кг тяги)

1. BM70 — 0,6 кг тяги
Подходит для: новичков, демонстраций в классе
Напряжение: 7,4V (2S)
Преимущества: низкая цена, низкий уровень шума
Идеально для тестов студентов и лабораторных занятий.

2. X2 — 2,1 кг тяги
Подходит для: легких ROV, гидродинамических экспериментов
Напряжение: 12–16V
Непрерывная мощность: 84W
Легкий, стабильный, идеально подходит для изучения конструкции и гидродинамических тестов.

3. U01 — 2 кг тяги
Подходит для: легких исследовательских ROV, обучения алгоритмам управления
Максимальная мощность: 390W
Двунаправленный ESC встроен
Отлично подходит для экспериментов по управлению положением.

4. U3 — 3 кг тяги
Подходит для: лабораторий бакалавров, малых ROV с миссией
Диапазон напряжения: 12–24V
Мощнее U01, подходит для ROV с небольшой нагрузкой.

5. X3 — 2,6 кг тяги
Подходит для: начальная группа MATE / малые инженерные ROV
Максимальная тяга: до 6 кг
Мощность: 260W
Отличное соотношение цена/качество, хорошая стабильность.

Уровень 2: Средние исследовательские / соревновательные ROV (~7 кг)

6. U5 — 7 кг тяги
Подходит для: конструктивных экспериментов, управления положением, ROV с миссией
Напряжение: 12–24V
Высокая надежность, универсальность — «универсальный двигатель» для университетов.

Уровень 3: Исследовательские / инженерные ROV (8–10 кг)

7. MU7 / MU7 Pro
Подходит для: исследовательских платформ, малых инженерных ROV с роботизированными манипуляторами
Мощность: 435–825W
MU7 Pro очень зрелый в плане стабильности тяги.

8. U9 — 600W высокотяговый двигатель
Подходит для: исследования устойчивости траектории, основной двигатель для соревнований
Тяга: около 9 кг
Встроенный ESC для более простой проводки.

9. U10 — 10 кг тяги
Подходит для: морской инженерии, ROV с большой полезной нагрузкой
Мощность: 900W
Металлический корпус, устойчивый к коррозии
Идеально для глубоководных и длительных миссий.

Уровень 4: Крупные научные ROV (профессиональные, 40 кг+)

10. AQ1020 — профессиональный высокомощный двигатель 24V / 48V
Подходит для: больших исследовательских платформ, глубоководных миссий
Тяга: 40 кг+ (в зависимости от винта)
Встроенный ESC с высокой эффективностью охлаждения
Широко используется в университетах, исследовательских институтах и проектах морской инженерии.

IV. Итог

Все больше университетов выбирают самостоятельную разработку ROV, из-за:

• Более низкой стоимости

• Большего контроля

• Более высокой образовательной ценности

• Подхода для научных исследований

• Возможности долгосрочного улучшения и апгрейда

• Соответствия требованиям международных соревнований

Для получения дополнительной помощи свяжитесь с нами в любое время.