上海2018年9月5日電 /美通社/ -- 全球范圍內(nèi)，水污染問題影響著湖泊和其他淡水資源的水質(zhì)。一些環(huán)保組織調(diào)查發(fā)現(xiàn)，全球超過半數(shù)的主要河流正遭受著嚴重的污染或枯竭。其污染源或來源于工業(yè)、農(nóng)業(yè)，或來源于城市污染 -- 常見的例子包括殺蟲劑，除草劑，污水和垃圾排放等。
無論來源如何，水污染不僅通過多種方式破壞水生生物，更帶來水質(zhì)降低、野生動物多樣性減少、硝酸鹽和磷酸鹽水平升高、有害藻類大量繁殖等各種問題，對水生生物和人類健康產(chǎn)生破壞。然而，大多數(shù)地區(qū)依然采用人工打撈清理的方法 -- 這一清理方式成本高昂且效率低下。
來自中國西北工業(yè)大學(xué)的一群年輕工程師，設(shè)想通過無人船來清理水面、減少污染，以解決這一城市污染問題。憑借“ORCA 小型水面環(huán)保船”，工業(yè)設(shè)計專業(yè)的郭萌睿及其團隊成為了2018年中國地區(qū)戴森設(shè)計大獎的獲得者。她領(lǐng)銜設(shè)計、研發(fā)的這款水面環(huán)保船，能夠更有效地清潔水面垃圾，智能跟蹤污染物，實時監(jiān)控環(huán)境并將圖像回傳至控制器，在比人工清潔快7倍的同時，減少70％的成本。
郭萌睿說：“在調(diào)查和研究中，我發(fā)現(xiàn)政府工作報告中曾經(jīng)提及，中國有70％的河流和湖泊受到污染，幾乎有一半水源可能含有不適合人類飲用或接觸的物質(zhì)。我們的團隊想要用機器人技術(shù)，通過硬件和軟件的結(jié)合來更高效地清理水面，擺脫低效昂貴的人工清潔，把潔凈的淡水資源帶回城市。我們真心希望，我們的設(shè)計可以幫助解決這個問題，改善人們的生活。”
本次大賽中國區(qū)評審對獲獎作品評價道：
同濟大學(xué)設(shè)計創(chuàng)意學(xué)院院長婁永琪教授：“這個設(shè)計針對了中國特殊的挑戰(zhàn)和應(yīng)用場景。從原型和迭代開發(fā)過程中，我看到了熟練的工程和機械設(shè)計應(yīng)用，也充分考慮到了實際操作中會遇到的各種問題。”
清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院副院長趙超教授：“戴森設(shè)計獎重視解決問題的思維，并且關(guān)注現(xiàn)實和商業(yè)上可行的設(shè)計，我在 ORCA 小型水面環(huán)保船中看到了這些獲獎特質(zhì)。該設(shè)計側(cè)重于一個重要且經(jīng)常被忽視的問題，并著手提供價格合理，易于使用的解決方案。”
東南大學(xué)工業(yè)設(shè)計系主任薛澄岐教授：“我認為這項設(shè)計具有進入國際組評選的真正潛力。它巧妙地把硬件和軟件相結(jié)合，并且與戴森解決實際問題的設(shè)計理念相呼應(yīng)。正如我們從往年獲獎作品中看到的，一個好的設(shè)計總是用一個簡單而聰明的概念解決一個特定的問題。”
ORCA 團隊表示，目前環(huán)保船已經(jīng)更新升級到第三代，他們根據(jù) ORCA 試運行收集的數(shù)據(jù)建立了“水質(zhì)數(shù)據(jù)管理平臺”，以幫助監(jiān)測水質(zhì)，預(yù)測污染并提供有效的技術(shù)支持，以便進一步為河流提供保護。郭萌睿補充說，在一些專家和實驗室研究成果的幫助下，該團隊計劃將 ORCA 繼續(xù)升級，使其效率更高，運行時間更長，智能化程度更高。
設(shè)計的工作原理
ORCA 小型水面環(huán)保船采用雙體船結(jié)構(gòu)的設(shè)計形式，總長1.2米，寬0.8米，較大載重20千克。它具有模塊化、低阻力和穩(wěn)定導(dǎo)航的特點。船體由高強度防腐材料制成，可抵抗二級風(fēng)浪。垃圾筐和電池倉可快速拆除，方便日常作業(yè)。前端的延伸臂可以擴大浮動物體的抓取范圍，將清潔效率提高到20％以上。圖像傳輸設(shè)備可以實時傳輸機器人面前的圖像，為遠程控制提供了保障。船尾安裝的涵洞推進器可以產(chǎn)生 500N 的推力，加裝防護網(wǎng)，可有效防止水草纏繞。
除了以上功能之外，操作員還可在電腦端、手機端的移動 APP 中設(shè)置環(huán)保船的啟動時間、運行路線以進行遠程控制，并同時獲取相應(yīng)的水質(zhì)、場景數(shù)據(jù)，方便人們更好的管理水域、了解水域。由團隊設(shè)計的自主跟蹤算法使環(huán)保船能夠沿既定路線自動導(dǎo)航。面對復(fù)雜的水面條件，環(huán)保船還可以借助毫米波雷達系統(tǒng)自動避開障礙物，并可以在低功率下自動返回導(dǎo)航。
2018年 全國入圍獎
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戴森設(shè)計大獎
戴森設(shè)計大獎在 27個國家和地區(qū)進行評選。大賽專向?qū)W習(xí)產(chǎn)品設(shè)計、工業(yè)設(shè)計、工程專業(yè)的大學(xué)在讀生和新近畢業(yè)生（畢業(yè)四年內(nèi)）開放。
大賽鼓勵那些挑戰(zhàn)傳統(tǒng)、憑借工程方法，“以少勝多”而實現(xiàn)的創(chuàng)意，以及致力于環(huán)境保護的設(shè)計。較好的發(fā)明總是簡單實用，但又能為現(xiàn)實世界中的某個問題提供解決方案。大賽將在賽區(qū)覆蓋的各個地區(qū)內(nèi)評選出 1 名國家及地區(qū)組優(yōu)勝者，然后經(jīng)過最終階段，由詹姆斯·戴森本人從中選出 1 名國際組優(yōu)勝者。
戴森設(shè)計大獎由詹姆斯·戴森基金會主辦，這一慈善機構(gòu) 2002 年成立于英國，致力于啟發(fā)支持下一代工程師。
獎項設(shè)置
國際組優(yōu)勝獎：
國家及地區(qū)組優(yōu)勝獎
大賽日程：
戴森設(shè)計大獎參加資格
任何就讀于澳大利亞、奧地利、比利時、加拿大、中國、法國、德國、中國香港、印度、意大利、愛爾蘭、日本、馬來西亞、荷蘭、新西蘭、俄羅斯、新加坡、西班牙、韓國、瑞士、中國臺灣、英國和美國的產(chǎn)品設(shè)計、工業(yè)設(shè)計或工程專業(yè)的在校生或畢業(yè)四年內(nèi)的畢業(yè)生。
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