揭开海洋一角探秘海底世界(带你探访神秘的海底世界)

揭开海洋一角探秘海底世界(带你探访神秘的海底世界)(1)

2016年8月的一个早晨,刚出差回家的鳍源科技创始人张翀收到一封邮件,略为疲惫的她随手点开,结果甚为意外,团队产品水下机器人“FiFish飞行鱼—亚特兰蒂斯号”获得CES 2017无人机类别创新大奖。这也是全球首款获奖的消费级水下无人机。

作者|小生生

编辑|欧拉拉

网址|www.xtecher.com

微信公众号ID|Xtecher

每次出游,我们已习惯带着自拍杆,记录生活的精彩瞬间;当自拍杆满足不了我们的视角后,我们用无人机从空中拍摄,一览陆空风情。但若某天你潜入海底,天上的无人机还能伴你入海吗?

Xtecher走进鳍源科技办公室,探寻海底无人机飞行鱼诞生的前后。

李开复与飞行鱼合影

2016年8月的一个早晨,张翀收到一封邮件,得知飞行鱼获得CES 2017无人机类别创新大奖,这也是全球首款获奖的消费级水下无人机。

飞行鱼外观具备流体力学设计创新、水密等关键技术优势,同时拥有出色的机器人姿态控制及视频效果,这都是其获奖的关键要素。

飞行鱼可潜入海底百米,在深海最快速度为 2m/s,并搭载了162度超广角镜头和180度摄像头云台,支持4K视频分辨率。用户可实时将拍摄的海底画面上传到网络,分享给朋友。

主办方告知张翀,需等到2017CES前夕才能公布这个消息。“本来也没有很在意,但得知获奖,还是很受鼓舞,感觉大家的付出得到了回报。”鳍源科技创始人张翀笑道,回望一路走来磕磕绊绊,不觉已过去两年。

灵感:源自一次深海潜水

张翀曾在富士康工作十年,完整地经历了设计研发、生产销售及供应链管理等环节;主导包括Apple、任天堂、Sony等知名产品的量产工作。但每次产品迭代后,消费者的反馈并不能让张翀有兴奋感。毕竟从iphone6到iphone7,本质上是产品升级,而非颠覆。

消费者的反馈,让张翀觉得“有种被消遣的感觉”。她真正希望的是:做一款可以颠覆现有产品的东西。

离开富士康后,张翀于2014年9月加入智能硬件孵化平台太火鸟,并作为联合创始人负责深圳分公司。当时市面上的智能手表、家居机器人等产品并没有让她看到自己期待的颠覆性。从那时起,张翀开始考虑设计一款全新产品的可能性。

张翀是国际潜水教练协会认证的潜水员,喜欢去马尔代夫等地潜水。在一次深潜时,她突然想到:能否做一款水下产品,既可用于潜水爱好者拍照,又可以让岸上的人体验到水下沉浸感呢?此后,她便开始关注水下机器人。

而第一次见到工业ROV(有缆水下机器人,习惯称为遥控潜器)时,张翀坦言:“非常失落。”

张翀以为ROV会是科幻片中登入太空的机器人,有独特酷炫的外观。没想到是个“体积非常大,外观非常粗犷的大家伙。”

“一个消费级水下机器人一定不能是这个样子。” 张翀觉得自己要去颠覆它。

颠覆:重压之下的突破

2017年初,继CES获奖后,鳍源飞行鱼入选第二届中国设计智造大奖DIA百强名单。在这光辉的背后,却是团队在重压之下的一次次突破。

如何将数吨重的ROV水下机器人变成一个便携式的机器人,还能让拍摄到的照片清晰保真?如何在小体积的前提下,保证水下动力的充足及姿态的稳定?如何将水下机器人带入消费级领域,又能设计出让消费者满意的外观?

这些都是团队亟待解决的难题,而作为一款用于水下拍摄的机器人,镜头自然是进入海洋的眼睛。

张翀告诉Xtecher,就在周六(采访前两天)她还在考虑如何完善飞行鱼照明灯的设计,使拍摄出的照片色温更好,清晰度更高。随即,周日团队就开始重新探讨照明系统设计,试图让飞行鱼更完善。

当天夜里,仿真实验效果并不理想,张翀告诉Xtecher:“那个时候整个人已经被压到一个极限的点了。”

而这种整个人被压到极限的状态,在飞行鱼的研发过程中却是常有的事。镜头色彩参数的调整、流体力学外形设计、水下姿态调整等。飞行鱼在这些方面取得的突破,都是一步一个坑踩过来的。

镜头色彩参数的调整:在调研工业级相机的功能细节后,张翀带着团队结合消费者在单反、运动相机及无人机上使用的诉求及效果,从镜头设计、水下视场角的定义、白平衡、补光角度等问题上调试优化。张翀告诉Xtcher,单是在水下镜头的开模研发、人力投入费用就达到两百万元。

海底情况复杂,能见度不如水面。除了选用高质量相机,还需对算法进行调整。使得在感光条件较差的水下,可以做到色彩还原,让照片效果真实清晰。

揭开海洋一角探秘海底世界(带你探访神秘的海底世界)(2)

FiFish飞行鱼 - Atlantis亚特兰蒂斯号

另外,色彩对不同国家的人的瞳孔刺激性不同,团队通过分析大量照片,对色彩进行调节,使得算法调整出的色彩,可适应各国家人群对色彩的不同需求。如今飞行鱼的光学镜头能给用户带来4k实时视频效果,机头两侧的LED灯,为深海拍摄和晚上潜水提供充足照明。

鳍源科技实验室里有个柜式冰箱大小的高低温箱,专门用于制造不同温度。团队将飞行鱼放入高低温箱,通过温度调节让飞行鱼在不同温度环境下工作,以测试系统性能及电源在恶劣条件下的工作情况。

流体力学外形设计:对于产品的外观设计,张翀认为自己是“站在巨人的肩膀上”。在富士康十年的工作经验,让她知道什么样的外观可以俘获消费者的芳心。

但产品单有酷炫的外形不行,还需考虑流体力学设计。否则可能先天不良,无法前进。张翀用手比划:“飞行鱼第一次在水下快速前进时,机体姿态总是颠来倒去的。”

在富士康的工作经历,真的可以迁移到飞行鱼的设计上吗?

张翀告诉Xtecher,外界大都认为富士康只是代工厂,并未涉及技术研发,但事实并非如此。张翀曾参与索尼等公司的技术研发并为其提供解决方案。诸如任天堂等客户,富士康每年都会提供很多建议,帮助其产品迭代。张翀将自己在消费电子行业积累的经验,应用到了水下机器人领域。

飞行鱼外观更像是一辆酷炫的跑车,在分散压强的同时,实现面向消费级的审美形态。使产品一经推出,便俘获各大媒体关注。

实验室里还放着一台加压罐,通过加压,可模拟水下不同深度压力情况,以得出飞行鱼仿真数据。张翀表示,虽然飞行鱼通常只在水下100米内的深度航行,但为放大安全系数,实验中会加压至水下150米压力大小。

虽有了酷炫外观和流体力学造型,但并非每次入水,都能让飞行鱼平稳前行,仍需对算法进行调整。

海底飞行鱼视频

水下姿态调整:在不同时速下,水流对机器人的阻力不同。飞行鱼需要保证机身在前进时无论以何种速度都像波士顿大狗一样稳定,即便受外力干扰,也可自动调整姿态,继续前行。

而在这简单的自动调整姿态的背后,却是牵一发而动全身的改动。

团队里来自微软、大疆的成员先要对算法优化,在仿真软件上对飞行鱼进行测试。若有不妥,则继续修改算法,直到仿真成功。随后还需水下测试,若结果不佳,在算法无误的前提下,研发人员还要对飞行鱼的外壳进行修整。

张翀告诉Xtecher:“每次外形改变,都需大量流体仿真计算,甚至内部结构、布局等都要重新调整优化。”

关于结构布局方面的思考,张翀讲述了一段经历。当时她在富士康负责日本市场,为客户提供一款功能完善的电子产品。日本客户看着产品线路图,希望将所有可能短路的地方连接,查看是否起火,根据测试结果再次进行优化。

张翀不解,产品已通过欧规、美规认证,无安全隐患,为何多此一举?客户告诉她,日本地震频繁,常会因电路问题造成火灾,产品需有极大的安全冗余。

张翀将这种设计理念,注入飞行鱼,通过对水下推进系统、控制系统、水下遥控电子通信装置等进行布局优化,用沙子、泥浆等模拟海底环境,测试电机和螺旋桨耐磨性降低飞行鱼故障率。

当然以上这些,都只是要解决的部分问题。由于没有行业标准,零部件的下料、模型的打造,都需团队不断摸索。如何将工业级水密性部件价格降低至消费级水平,都需团队一步步尝试。

就如张翀所言:“团队踩了无数的坑,才走到了今天。”

商业合作:渔业、考古新助手

2017年,鳍源科技携飞行鱼最新版本P4亮相了美国CES国际消费电子展,比起去年,飞行鱼在外观、性能等方面有了改进和升级,此次展出更是吸引了诸多眼球。

当时,百度李彦宏参观小鱼在家,被旁边展位的飞行鱼吸引,前来询问内部架构、操作方式等信息,并认为飞行鱼是一款很酷的产品。此外来自美国、加勒比海、意大利等国家的经销商亦驻足咨询。

当时一家经销商表示,欧洲地区的部分海域上长着一种奇怪的树,需要抑制它生长,但树根在水下一百多米,人难以到达。能否用飞行鱼放些药,抑制这些树和海藻的生长。经销商的反馈,让张翀觉得这些国家可能就是潜在的市场。

Xtecher到达鳍源科技的时候,没有看到飞行鱼。张翀表示,它被澳大利亚的厂商带去做闭门会了。

目前鳍源科技已和来自马来西亚、澳大利亚、美国等国家的企业达成合作。飞行鱼将被应用于渔业、大坝勘测、海底考古等领域。而个人应用方面,包括水下摄影、海钓探测等领域。

未来面市后,鳍源科技将打造万元级别的飞行鱼,让更多水下爱好者通过飞行鱼看到神秘的海底世界。此外,团队也和一些VR厂商合作,通过飞行鱼实时传输海底画面,让海面上的人带着头显也可体验到海底的沉浸感。CES展会上,鳍源科技与小米VR团队协作,通过VR装备让观众体验水下沉迷感。

消费电子可以有很多门类,为什么选择了水下机器人。张翀说:“因为足够有挑战性。”

女性创业者

早期张翀在富士康作为市场代表,到日本参与生意洽谈。当时一位客户问她:“你是业务助理吧?”

张翀告诉Xtecher,日本重男轻女,和日本客户的初次合作,常常会有一种备受质疑的气氛笼罩着她。

随着张翀和客户谈到谈到产品、谈到技术,当她表现出的能力毫不亚于男性工程师的时候,这种被质疑的气氛慢慢消失,并逐渐被客户认可。张翀觉得这个过程的转变就是一个在挑战中突破的过程。

三十多岁的张翀说自己也像90后一样,在工作中寻找自己真正喜欢的东西,寻找价值和挑战。飞行鱼从无到有,就是一个不断被挑战的过程。

飞行鱼诞生前,为了寻找技术支持,团队走过中国海洋大学,上海交大,深圳先进技术研究院等科研单位。

2016年1月飞行鱼参加完CES国际消费电子展后,张翀带着样机找到了“彩虹鱼”号万米级载人深潜器总设计师崔维成。(同时也是目前世界最大深度载人深潜器——“蛟龙”号前第一副总设计师。)

崔维成看过飞行鱼并和张翀交流后,请她到实验室做分享。崔维成对他的团队表示:“你们看到这个小姑娘做的事了吗?你们看看他们团队的精神,你们挑战一万一千米这个事,跟他们的工作本质上是一样的。”

此后,崔维成不仅成了飞行鱼的技术顾问,也成了投资方。他发微信对张翀说,“我去攀登高峰(挑战设计一万一千米水下深潜器),你去围剿市场(消费级水下机器人)。”

2016无人潜器市场分析报告指出,到2020年中国民用无人潜器方面,面向企业的市场将有430亿元,其中搜索救援类达60亿元,安全监测类达137亿元。面向个人的“潜水伴侣”类无人潜器,有60亿元的市场空间。

近年,以大疆为代表的消费级空中无人机给用户带来了空中拍摄体验。但水下消费级无人机却缪缪无几。随着深之蓝、博雅工道、约肯机器人等水下无人机研发公司的出现,未来水下无人机将从军用级走向普通大众。而这个领域尚未出现一家独大的情况,未来将会有广阔的发展空间。

地球表面有三分之二的地方被海水覆盖,随着技术不断突破,未来水下无人机市场必是一片蓝海。张翀表示,迄今有12人去过月球,500多人去过太空,却只有3人造访过海洋最深处——马里亚纳海沟。相比陆地,水下的世界是神秘的。今年,团队将会进一步完善飞行鱼的性能,率先向高端用户开放使用飞行鱼,同时带着颠覆性的产品杀入蓝海去“围剿市场”。

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