在清華園荷花池工作的無人駕駛清潔船。
中青報・中青網記者 孟佩佩
風景秀麗的清華園荷花池，因朱自清的《荷塘月色》遠近聞名。今年上半年，這裏來了一位特殊的“保潔員”――歐卡智舶水面環保無人船。按下手機App上的啓動鍵，它便緩緩駛向湖中。與其他船只不同，船上空無一人，“駕駛員”全程都在岸上操作。遇到漂浮的垃圾或水草，船不僅不會避讓，還會伸出兩條“手臂”迎上去，把它們統統攬進“肚子”裏。
就像行駛在河面上的掃地機器人，這艘“打撈神器”由陝西歐卡電子智能科技有限公司（以下簡稱“歐卡智舶”）自主研發。不過，四五年前，水面無人駕駛僅在軍事上有所應用，像這樣的民用産品研發尚處“無人區”。
“三無”狀態下小步快跑 讓技術走進現實
2017年，西北工業大學航海學院博士朱健楠結束國外訪學和工作，回國尋求技術轉化的機會。機緣巧合下，他和曾經的本科學弟、正在清華大學電子工程系攻讀博士的程宇威“一拍即合”。瞄准水面無人駕駛的藍海，他們決定進行學科專業資源整合，“盡管與空中無人機和陸地無人駕駛車的飛速發展不同，水面無人駕駛在行業應用上還缺少高頻剛需産品，但全新賽道大有可爲”。
哪些場景能夠進行高頻應用？又能解決哪些現實問題？朱健楠坦言，“確定大方向時，這些問題我們都還沒有想清楚”。直到一次在浙江嘉興西塘鎮旅遊，他們找到了技術落腳點。朱健楠還記得那天清晨6點左右，看到兩位大爺已經撐著木船撿拾河面垃圾了，“清掃河面垃圾的工作既危險又繁重，內陸河流湖泊相對封閉，無人船技術應用到水面垃圾清理上似乎有很大可能”。
經過一番調研，他們認爲，“不管是從國家對生態環保、河湖治理的重視，還是從民生角度考量，以及市場上的空白，研發無人清潔船進行水域維護都將是一件既有社會價值、經濟價值，又飽含科技應用價值的事情”。于是，歐卡智舶正式注冊成立，朱健楠任公司CEO，程宇威任CTO。
用什麽技術打造這樣一艘無人船？程宇威說：“最開始我們的想法很簡單，就是通過遙控方式操作船來收集垃圾，主要考慮在城市公園湖泊和一些南方城市內河裏使用。”但在第一個産品研發過程中，他們又覺得，僅靠遙控器是遠遠不夠的，“因爲遙控還是需要一個人一直關注船的工作進展。是否可以讓船自己進行河面漂浮物的清掃？”他們又將自主控制導航、環境感知和避障等技術投入研發設計中。
在朱健楠看來，任何創業者都要經曆“三無”狀態：缺錢、缺人、缺方向。他們也一樣：最初的技術團隊是倆人的師弟們和同學們，“甚至要去學校獎學金答辯現場去‘挖人’”；沒有資金支持研發設計，朱健楠就靠參加創新創業比賽賺獎金、賣配件和雜物去一筆一筆賺。直到拿到第一筆投資，但供應鏈資源缺乏又成了大問題。他們來到廣東東莞，“一家家工廠跑，和工人同吃同住，直到第一台無人駕駛清潔船樣機研發制作完成”。
“第一台樣機雖然搭載了自主研發的控制模塊，但其實是用PVC管拼起來的”，朱健楠很擔心，“一直在高校實驗室裏的他們會是閉門造車”，他們決定“小步快跑”，把第一樣機投入實際場景的測試，讓産品不斷快速叠代。
朱健楠覺得，“做産品就要經過千錘百煉”。他們跑遍了國內大多數的江河湖泊，“想收集更多數據做産品實測，讓産品的適應性和可靠度多增加一分”。他笑稱，因爲公司距離西安豐慶公園很近，在公園金湖上頻繁的産品測試，使那裏幾乎成了他們的“第二個家”。
南京圖靈人工智能研究院附近水域的無人停靠岸基。
産品、技術並行 和“天使”客戶一起成長
從第一款産品樣機到如今已推出三大系列無人駕駛清潔船，3年多來銷售出的上百台船只都是團隊一艘一艘賣出去的，“第一個半年裏可能只找到5位左右的示範客戶”。但盡管如此，朱健楠還是很感謝早期的“天使”客戶。
“作爲創新品類，前幾代産品一定會存在各種實際操作問題，我們都會誠懇告知，希望他們能夠把使用過程中的問題反饋回來，升級的新産品還會免費贈送。”他記得第一位客戶是無錫的一家環保公司，“我們跟公司反複溝通後，他們甚至願意用企業內的專項研發經費支持我們，共同完成産品叠代”。
有了客戶實際應用的問題反饋，他們不斷發現了更多需求，産品叠代升級和技術創新發展的速度快了起來。程宇威介紹，“最初研發的兩米級無人駕駛清潔船更適用于小型水域，處于大型水域時就顯得杯水車薪，因此推出了4米級、5米級的大型清潔船；最初的船類似于家庭掃地機器人的模式進行水面清掃，但其實水面垃圾的分布並不均勻，這就需要船在自主識別垃圾後前往清掃，因此我們又添加了識別技術，並針對垃圾多分布在水域沿邊位置，研發了沿邊清掃功能；初代産品需要工作人員將船的電池卸下來進行充電，但這種方式不僅具有一定的危險性，還耗費人力，因此我們研發了配套自主充電系統，讓船自己返回岸基進行充電，甚至研發了自主脫困功能，被未知障礙絆住時能夠自己解決，真正實現無人化作業”。
程宇威還告訴記者，盡管每個水域的水情都各有不同，但他們針對水域類型和水域邊緣情況進行了分類，“希望通過幾款通用標准化的産品去適應不同水域，在不同水域中存在的細分小問題，我們會通過算法學習等技術讓船快速叠代和適應場景”。他們遇到的最複雜的水域場景，是一個兩邊遮擋比較多的內河，還會有各種各樣的橋，“在這裏進行無人化作業，就會存在信號定位不好等問題，需要我們自己研發的新的算法去解決問題”。
就這樣，根據實際應用需求，小型無人駕駛清潔船已叠代了約三四十次，大型船則有近10次産品叠代，並自主研發了一鍵啓動、自主航行、智能避障、區域清潔、自動返航等技術功能，還針對不同水域定制化模塊功能，實現了水域清漂、安防巡檢、水質監測、水下割草等一系列水域服務。公司也從最初的兩人發展到了現在的80余人，並在今年建立了自己的市場團隊。據他們的數據統計，散布在各地的船已清理了超過1萬噸水域垃圾。
朱健楠說，盡管直到2020年公司才開始獲得大量客戶，“但硬科技的周期的確很長，需要市場、客戶、投資人等包容我們慢慢地、一步一個腳印地成長。作爲新時代科技公司，既要打磨技術不斷適應需求和市場變化，面對競爭，還要不斷磨練團隊”。2020年8月，歐卡智舶完成千萬元級A輪融資，由姚期智院士創辦的圖靈創投領投。此前，他們已經完成兩輪融資，其中就有大疆“孵化者”李澤湘參與投資。
現如今，他們研發的無人駕駛清潔船，已在北京南沙河、成都麓湖、武漢沙湖、蘇州中央公園和新加坡聖淘沙島港灣、西班牙巴塞羅那港、英國泰晤士河等國外內水域，開啓了工作之旅。
新加坡聖淘沙島港灣水域工作的無人駕駛清潔船。
每次看到投入使用的船，朱健楠都會覺得“小有成就”，但更多的是，“希望能夠在實踐中總結出未來朝什麽方向繼續叠代，用科技力量持續爲守護綠水青山作貢獻”。關于未來發展，程宇威也談到，在不斷地對水面無人駕駛技術更新優化後，希望能在智能水域交通新賽道上拓寬産品應用範圍，“我們在重慶兩江新區成功落地了國內首個無人駕駛遊船，就像陸地上的無人車、無人巴士一樣，希望通過無人駕駛遊船的方式，讓遊客安全、舒適地乘坐，甚至享用一份水上下午茶”。
（照片均由受訪者提供）
來源： 中國青年報客戶端