職校生三年攻堅破解水下船體檢測行業痛點
近日,濱州職業學院焊海智眸學生科研團隊在宗永剛教授指導下,歷時三年自主攻關,成功研發“焊海智眸——船體檢測與評估智能水下機器人”。這支由智能制造、海洋工程等專業在校生組成的跨學科隊伍,攻克了水下精準懸停、微小缺陷識別等難題,將船體微小缺陷識別率從傳統手段的不足70%大幅提升至98%,檢測效率提升3倍,改變了水下船體檢測“靠經驗、效率低、風險高”的行業現狀。
青春攻堅:三年磨一劍啃下行業硬骨頭
水下船體檢測是船舶安全運營的關鍵環節,長期以來依賴人工潛水作業,不僅勞動強度大、安全風險高,而且受水下能見度、潛水員經驗影響,微小裂紋漏檢率極高,極易埋下船舶航行隱患。
2023年,一群懷揣海洋強國夢想的濱職學子,依托學院專業優勢組建科研團隊,瞄準這一行業痛點發起攻關。“我們就是想做一臺能代替潛水員、看得更準、干得更快的水下機器人”,團隊核心成員姚運金說。
研發之路布滿荊棘。最艱難的懸停控制算法攻關階段,學生團隊連續四個月泡在實驗室,每天調試代碼、搭建模擬洋流環境、反復測試樣機,機器人卻始終在水流中頻繁“漂移失位”。無數次失敗讓大家一度陷入自我懷疑,但在指導老師的鼓勵下,團隊重新梳理思路,拆分技術難點,分工協作逐一突破。終于在第78次試驗中,通過自主設計的多傳感器融合自適應控制策略,實現了機器人厘米級精準懸停。"從第一次失控沉底到穩穩停在目標點,這一步我們整整走了一年,熬了上百個通宵",團隊成員趙曼汀回憶道。
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三年來,學生團隊全程主導樣機設計、算法開發、測試優化全流程,學院海洋工程實驗室為項目提供了場地和設備支撐,指導老師全程提供技術方向把關,助力學生將課堂所學轉化為實打實的科研成果。
三大硬核突破:職校生交出亮眼創新答卷
這支平均年齡不到22歲的學生團隊,從行業最迫切的需求出發,在三大核心技術上實現自主突破,打造出真正能解決實際問題的“水下慧眼”:
攻克水下精準懸停難題:針對傳統機器人受水流擾動漂移嚴重的痛點,學生團隊自主研發多傳感器融合自適應控制算法,實時融合視覺、慣性、水壓等多維數據,動態補償水流影響,將機器人懸停定位精度提升至厘米級,為高精度檢測打下堅實基礎。
突破微小缺陷檢測瓶頸:單一傳感技術難以識別毫米級裂紋,漏檢率居高不下。團隊自主搭建多模態檢測數據集,訓練出融合超聲相控陣與高清視覺的深度學習模型,實現了對船體焊縫、腐蝕、裂紋等缺陷的精準識別,檢出率從不足70%躍升至98%。
實現損傷智能量化評估:針對傳統檢測數據無法量化、修復方案依賴經驗的問題,學生團隊建立了包含上萬條缺陷樣本的數據庫,開發出智能評估系統,能自動識別缺陷類型、量化損傷程度、生成修復優先級和工藝建議,讓修復方案針對性提升50%以上。
截至目前,該項目由學生團隊作為核心完成人,已獲受理專利9項、其他知識產權6項,發表高水平論文多篇,充分展現了職業院校學生的科技創新潛力。
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產教落地:學生成果走出實驗室服務產業真需求
2025年以來,在學院科技成果轉化政策的支持下,學生團隊帶著自主研發的技術成果走進企業,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達成合作,將技術轉化為實際生產力。
在企業應用現場,學生團隊全程參與設備調試、人員培訓和作業指導,根據實際工況不斷優化系統性能。應用數據顯示,搭載“焊海智眸”系統的檢測作業,效率較人工潛水提升3倍,單次作業時間縮短40%,大幅降低了船舶進塢檢測的時間和經濟成本;智能生成的修復報告,有效避免了盲目維修和返修問題,得到了合作企業的高度認可。
“這套系統在散貨船、漁船等多種船型上都表現出色,檢測數據準確,報告清晰實用,幫我們解決了大問題”,山東瑞辰科技負責人評價道。
青春擔當:以科技創新助力海洋強國建設
從課堂上的求知者到科研一線的攻堅者,從實驗室里的樣機到產業一線的實用裝備,濱州職業學院的學生們用三年時間,證明了職業院校學生同樣能搞科研、解決行業真問題。
“焊海智眸”的成功,不僅為船舶安全運營提供了智能化解決方案,延長了船舶使用壽命,更有效降低了水下作業風險,保障了船員生命安全。未來,這支年輕的學生團隊還將繼續優化系統性能,拓展在海上風電、海洋平臺等領域的應用,用青春和智慧為海洋強國建設貢獻屬于職校生的力量。
記者 齊國利 通訊員 張帆
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