CMCV
主办单位：中国造船工程学会
学术媒体支持：水下无人系统学报
全国海洋航行器设计与制作大赛是面向全日制非成人教育在校生的综合性竞赛项目。经过十三年的发展，现已成为我国船舶与海洋工程领域内层次最高、规模最大、覆盖面最广的竞赛。2024年，大赛共吸引了386家院校和科研机构、2555支队伍、13559名师生参赛。最终评选出特等奖76个，一等奖165个，二等奖174个。
《水下无人系统学报》作为中国造船工程学会会刊，持续关注并积极推广该项赛事。为充分展示新时代大学生的创新思维和实践能力成果，不断激发青年创新团队科研探索热情，同时为公众了解海洋航行器设计魅力、普及相关科学知识和技术原理、促进知识的共享和技术传播广度，我刊官微特开设专栏展示参赛团队优秀获奖作品，如有感兴趣团队欢迎踊跃报名，感谢关注。
B组 海星杀手——基于Ultimaker构型的珊瑚礁生态维护机器人
团队简介
带队老师：常晨
指导老师：姜迁里、李坤乾
成员姓名：关元博、谢达棋、丁秋林、邱择鹏、邢朕诏
指导教师点评
中国海洋大学 常晨
采访实录
这款航行器设计出发点来自哪里？
答：本机器人的使用可以高效率低成本解决棘冠海星泛滥的问题，团队针对海星爆发前与海星小规模爆发后的问题设计了一款水下注射机器人，可以有效地防范棘冠海星等的大规模异常爆发。
作品在设计过程中遇到了哪些困难？解决办法是什么？
答: 针对存在的仓体的防水、机械结构不稳定、打印件易断、电路设计及程序不够完善导致识别不准等问题。分电仓最终采用了AB胶灌满的方式；机械结构通过加装铝型材以及采购更为精密的连接件处理；需要打印件的双目支架采用定制铸铁成品解决；电路设计我们在其中加入了更多的电容以及用大电流防水开关代替继电器解决；程序方面我们对数据集进行了拓展以及更为精确地标注来实现精准注射。
获奖作品介绍
研究背景及意义
2018年，长棘海星在南海三沙海域爆发，严重威胁岛礁健康与生态平衡。2022年夏天，青岛胶州湾海域部分养殖区再次出现海星暴发情况，棘冠海星的驱除一直以来以人工驱除为主，花费大量的金钱和人力。长棘海星被称为“魔鬼海星”，它的每一根棘刺里都含有神经毒素，一旦被刺到就会皮肤红肿，疼痛难忍，同时依靠人工捕捞或人工注射的清理方式成本不菲。因此，制作无人的水下作业机器人刻不容缓。此ROV通过视觉识别来检测一定范围海域内海星种群密度，通过一种高效的水下自动注射方式来控制海星的种群密度。
总体设计
此ROV搭配Ultimaker二维定位构型实现水下自动注射的方式来控制海星的数量。采用起落架调整机器在工作和运动两种模式下的切换，保证工作空间的同时降低运动模式下的重心。运用Ultimaker构型，大大提升注射的精度以及稳定性，并具有注射角度及距离调节功能，可配合视觉识别完成自动注射，实现多情况应用。
ROV实体图
电路系统框图
Ultimaker结构
创新点
Ultimaker 二维平面定位构型设计；
双目摄像头海星检测识别、测距及定位算法结合实现海星检测与自动注射；
角度及进给距离可调注射机构设计；
控制运动工作模态切换的起落架设计。
应用前景
棘冠海星在中国南海乃至全球各地出现暴发现象，目前，棘冠海星人工驱除成本高昂、工作效率低并且具有一定危险性。中国境内租用渔船的费用约为2-3万元/天，雇用潜水作业人员的费用约1500元/天，若前往较远海域进行清理，仅往返途中所花费的时间就要4-6天。本机器人的使用可以高效率、低成本解决棘冠海星泛滥的问题，针对海星爆发前与海星小规模爆发后的问题设计了一款水下注射机器人，通过一种高效的水下注射方式来控制海星的种群密度，可以有效防范棘冠海星的大规模异常爆发，对我国珊瑚生态系统的修复有重要意义。
航行器图片/视频集锦
作品图片
三视图
视频展示
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速览
《水下无人系统学报》是由中国船舶集团有限公司主管，西安精密机械研究所和中国造船工程学会联合主办的综合性学术期刊，现为中国造船工程学会会刊，中国科技核心期刊、JST、Scopus收录期刊，连续入选《科技期刊世界影响力指数（WJCI）报告》，以及中国科协航海领域、舰船科学领域、兵器科学与技术（武器工业）领域高质量科技期刊。主要收稿范围: 水下无人系统、水下信息网/系统、水下声学及非声探测、水下无人平台、水下预置系统、无人水下航行器（UUV）、无人水面艇（USV）、水中兵器、水下集群与跨域协同、有人-无人协同及水下作战体系等方面内容。
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