Varför börjar fler och fler universitet utveckla sina egna undervattensrobotar?

Under de senaste åren har allt fler universitet världen över investerat i egen utveckling av ROV:er (Remotely Operated Vehicles – fjärrstyrda undervattensfordon). Från ingenjörs- och marinvetenskapsfakulteter till laboratorieteam skapar allt fler universitet egna ROV-projekt för havsforskning, vetenskapliga studier, teknisk undervisning och internationella tävlingar.

Varför väljer då universitet allt oftare att utveckla sina egna ROV:er istället för att köpa färdiga kommersiella enheter? Den här artikeln går igenom anledningarna i detalj och avslutas med rekommendationer av lämpliga propellermodeller för universitetslaboratorier.

I. Varför universitet börjar utveckla egna ROV:er

1. Lägre FoU-kostnader och större kontroll genom egenutveckling

Tidigare kunde ett komplett ROV-system kosta tiotusentals eller till och med hundratusentals dollar. Idag har kostnaden för kärnkomponenter (propellrar, ESC, styrkort) minskat, vilket har sänkt tröskeln för egenutveckling avsevärt.

Det största värdet med egenutveckling är att alla parametrar är fullt kontrollerbara:

• Justerbar struktur

• Justerbara styralgoritmer

• Utbytbar dragkraftskonfiguration

• Möjlighet att utföra hydrodynamiska experiment

Denna öppenhet erbjuds inte av kommersiella ROV:er.

2. Det bästa sättet att undervisa ingenjörskonst: tvärvetenskapliga immersiva projekt

Universitetsutvecklade ROV:er är vanligtvis samarbetsprojekt mellan flera discipliner:

• Maskinteknik: struktur, hydrodynamik

• Elektroteknik: motorer, ESC, vattentäta system

• Styr- och kontrollteknik: PID-kontroll, hållningskontroll, ruttplanering

• Datavetenskap: bildigenkänning, SLAM

• Marinteknik: praktiska tillämpningar och undervattentestning

Detta är ett av de mest populära och pedagogiskt värdefulla praktiska projekten på universitet.

3. Internationella tävlingar driver intern utveckling

Exempel på tävlingar:

• MATE ROV Competition

• RoboSub

• Singapore AUV Challenge

Nästan alla tävlingar kräver att lagen utvecklar sina egna framdrivningssystem, konstruktioner och styrmoduler, vilket direkt motiverar universitet att bygga intern ROV-utveckling.

4. Hållbara uppgraderingar för långsiktig forskning (5–10 år)

Egenutvecklade ROV:er kan kontinuerligt uppgraderas:

• Byta propellrar

• Lägga till sensorer

• Byta ESC

• Förbättra hållningsalgoritmer

Detta passar perfekt för långsiktiga forskningsprojekt.

5. Mer kostnadseffektivt och lättare att få forskningsfinansiering

Kommersiella ROV:er kostar vanligtvis 6 000–20 000 USD eller mer, medan intern utveckling ofta endast kräver 400–2 700 USD.

Dessutom har egenutvecklade projekt större chans att erhålla finansiering:

• Forskningsbidrag

• Fakultetsprojektmedel

• Tävlingsspecifika medel

II. Egenskaper hos propellrar som används i universitets-ROV:er

Typiska krav:

• Hög pålitlighet och motståndskraft mot korrosion i havsvatten

• Stabil dragkraft, lätt att kontrollera, lämplig för algoritmverifiering

• Kompatibel med vanliga spänningar (12V / 24V / 48V)

• Utbytbara propellrar, lämpliga för hydrodynamiska experiment

• Lätt kompatibel med styrsystem som Arduino

III. Rekommenderade Apisqueen undervattenspropellrar för universitetsprojekt

(från låg till hög dragkraft)

Alla nedanstående modeller kommer från Apisqueen och är organiserade enligt:
”Dragkraftsnivå → Användningsscenario → Typ av universitet”

Nivå 1: Introduktionsundervisning / små experiment-ROV (0,6–2,1 kg dragkraft)

1. BM70 — 0,6 kg dragkraft
Lämplig för: nybörjare, klassrumsdemonstrationer
Spänning: 7,4V (2S)
Fördelar: lågt pris, låg ljudnivå
Perfekt för nybörjarprov och demonstrationer i laboratoriet.

2. X2 — 2,1 kg dragkraft
Lämplig för: lätta ROV, hydrodynamiska experiment
Spänning: 12–16V
Kontinuerlig effekt: 84W
Lätt, stabil och idealisk för strukturellt lärande och hydrodynamiska tester.

3. U01 — 2 kg dragkraft
Lämplig för: lätta forsknings-ROV, undervisning i styralgoritmer
Maxeffekt: 390W
Inbyggd tvåvägs-ESC
Perfekt för hållningsexperiment.

4. U3 — 3 kg dragkraft
Lämplig för: grundutbildningslaboratorier, små uppdragsbaserade ROV
Spänningsområde: 12–24V
Mer kraftfull än U01, lämplig för lättare uppdrag.

5. X3 — 2,6 kg dragkraft
Lämplig för: MATE nybörjargrupp / små ingenjörs-ROV
Maxdragkraft: upp till 6 kg
Effekt: 260W
Utmärkt kostnads-prestanda-förhållande, bra stabilitet.

Nivå 2: Medelstora forsknings-/tävlings-ROV (~7 kg)

6. U5 — 7 kg dragkraft
Lämplig för: strukturella experiment, hållningskontroll, uppdragsbaserade ROV
Spänning: 12–24V
Hög pålitlighet, mycket mångsidig – ”universell propeller” för universitet.

Nivå 3: Forsknings-/ingenjörs-ROV (8–10 kg)

7. MU7 / MU7 Pro
Lämplig för: forskningsplattformar, små ingenjörs-ROV med robotarmar
Effekt: 435–825W
MU7 Pro mycket mogen när det gäller dragkraftsstabilitet.

8. U9 — högdragkraftspropeller 600W
Lämplig för: studier av rörelsebanestabilitet, huvudsaklig tävlingsdrivning
Dragkraft: cirka 9 kg
Inbyggd ESC för enklare kablage.

9. U10 — 10 kg dragkraft
Lämplig för: marinteknik, ROV med stor lastkapacitet
Effekt: 900W
Metallhölje motståndskraftigt mot korrosion
Perfekt för djupvatten och långvariga uppdrag.

Nivå 4: Stora vetenskapliga ROV (professionell, 40 kg+)

10. AQ1020 — högpresterande 24V / 48V professionell propeller
Lämplig för: stora forskningsplattformar, djuphavsuppdrag
Dragkraft: 40 kg+ (beroende på propeller)
Inbyggd ESC med hög effektivitet för kylning
Brett använd i universitet, forskningsinstitut och marintekniska projekt.

IV. Sammanfattning

Allt fler universitet väljer att utveckla egna ROV:er på grund av:

• Lägre kostnader

• Större kontroll

• Högre pedagogiskt värde

• Lämplighet för vetenskaplig forskning

• Möjlighet till långsiktiga uppgraderingar

• Uppfyller krav för internationella tävlingar

För ytterligare assistans, kontakta oss gärna när som helst.