高性能遥控潜水器,价格仅为竞争对手的一小部分。
从一个低成本、高性能的水下推进器激情项目,Blue Robotics应运而生。如今,该公司生产的Raspberry Pi控制潜水器已成为世界上最实惠的高性能遥控潜水器(ROV)。
解决方案: | Raspberry Pi 4 |
企业规模: | 中小企业 |
行业: | 机器人技术 |
机械工程师拉斯蒂·杰汉吉尔在航空航天和无人机领域有着丰富的经验,曾参与过军用级无人机直升机的研发。在征服天空之后,他将目光投向了海洋。他为自己设定了一个挑战:使用太阳能驾驶一块自主冲浪板从洛杉矶一路开到夏威夷——对于一个有着如此专业背景的人来说,这并非遥不可及的梦想。
成本而非技术障碍促使他创造了自己完成这一雄心勃勃项目的方法,并促使他设计出了至关重要的缺失元素:一个坚固耐用、动力强劲且价格低廉的推进器电机,足以推动他的自主冲浪板完成4000公里的航行。杰汉吉尔的努力激发了专业水下探险家的想象力,他们接受了他的愿景——一个由Raspberry Pi控制的水下推进器电机。看到这一机会后,他围绕自己高性能且经济实惠的设计创立了Blue Robotics。
挑战
Blue Robotics的故事始于2013年,当时杰汉吉尔计划使用太阳能驱动的自主冲浪板从洛杉矶前往夏威夷——他认为这是前所未有的壮举。尽管当时他还未接触过Raspberry Pi,但杰汉吉尔认为他能够使用现成的太阳能电池板、GPS装置和家用电子元件来实现这一目标,但推进器电机可能是个例外。他认为无刷电机没有保护,因此在到达夏威夷之前很久就会失效,令他震惊的是,他发现“所有现有的[商业级]选项都非常昂贵,单个小型电机的价格高达1000至3000美元!”
这一发现促使杰汉吉尔创立了Blue Robotics,以解决对强大但相对低成本的ROV(遥控潜水器)水下推进器的未满足需求。这些推进器即使在深海中也能坚固耐用,可供海洋世界的专业人士、学生、创新者和爱好者使用。

解决方案
由于常规的无保护无刷电机很快会腐蚀和损坏,“远在冲浪板到达夏威夷之前”,而专为ROV设计的商业级推进器价格高达3000美元,令人望而却步,因此杰汉吉尔需要想出新的办法。他决定围绕Raspberry Pi 4设计自己的推进器,利用Raspberry Pi来控制电机消耗的功率。
他的原型机推力超过5磅,使用的是无刷电机(通常用于无人机和四旋翼飞行器),其功率重量比高于有刷型号,因此更不易下沉。另一个关键因素是让推进器足够坚固耐用,能够抵御海水的侵蚀。它使用了高性能塑料轴承来替代球轴承,整个推进器电机被包裹在注塑成型的防紫外线聚碳酸酯外壳中。
2014年,Blue Robotics在Kickstarter上发起了一项活动,以商业化其T100海洋机器人推进器,筹集了超过10万美元,并在此次活动中结识了联合创始人兼销售与市场主管伊莱萨·米勒。米勒帮助杰汉吉尔将Blue Robotics从一个成功筹资的项目发展为一家公司,并继续领导其品牌发展。
为何选择Raspberry Pi?
杰汉吉尔解释说,他选择Raspberry Pi而不是其他单板计算机,是因为它易于获得、性价比高,并且有一个强大的社区支持。“我们秉持开源理念,希望我们的产品易于使用和扩展,包括电子元件和软件。Raspberry Pi拥有庞大的用户社区,并且提供了大量在不同情况下如何使用的示例,为我们的客户提供了他们所需的支持。”
Blue Robotics自己的开源BlueOS软件运行在Raspberry Pi上,并提供基于Web的用户界面、工具和实用程序、视频流、开发工具以及社区扩展。开源ArduPilot无人机固件负责控制潜水器。Raspberry Pi非常适合模块化设计,用户可以根据自己的特定需求使用HAT板自定义潜水器规格,并添加加速度计、各种传感器和加固型相机。
该公司的旗舰产品——六推进器潜水器BlueROV2能够捕获延迟仅为200毫秒的1080p实时视频。使用Raspberry Pi控制其传感器和相机具有明显的价格优势:这款4250美元的潜水器提供了高端商用小型ROV的功能,但价格却与其他品牌的最低端商用ROV相当。Blue Robotics自信地宣称,这是世界上最实惠的高性能ROV。
“我们业务的很多成功都建立在Raspberry Pi的基础上,我们每天都依赖它,”杰汉吉尔说。他补充道,选择Raspberry Pi带来了“非常棒的体验”。“当然,我们也可以使用其他选项来实现潜水器的设计,但它们不会像Raspberry Pi那样经济实惠、灵活易用。Raspberry Pi品牌本身就让客户放心,我们正在使用一个广为人知的解决方案,有大量关于如何使用它的支持,我很欣赏Raspberry Pi对一致性的承诺。”
结果
自杰汉吉尔在最初的推进器电机Kickstarter项目十年后创立Blue Robotics以来,该公司一直蒸蒸日上。现在,其全系列产品都使用了Raspberry Pi。其第二代推进器T200已售出数千台,可用于许多无人水面航行器(USV)、遥控潜水器,甚至冲浪板。使用两个T200的站立式桨板者可以毫不费力地以3节的速度巡航。
Raspberry Pi 4是Blue Robotics的BlueROV2水下航行器和BlueBoat水面航行器的大脑。这些航行器通常配备各种传感器来检测和测量水下物体和条件,包括声纳、电导率、温度和水质传感器,以及先进的相机。
BlueROV2能够在令人印象深刻的300米深度范围内操作,而其操作深度的进一步拓展则主要受限于用于通信的物理系绳电缆。与此同时,BlueBoat水面航行器通过无线电连接,可以远离其基站最远达1公里——如果使用高性能无线电或4G技术,则距离可以更远。
Blue Robotics还开发了自己的Raspberry Pi HAT(硬件附加板),名为Navigator,配备其ROV所需的传感器、输入和输出设备。该公司的六自由度IMU(用于定位和控制)、三自由度磁力计(指南针)、压力传感器(用于测量无人机的海拔高度)、模拟测量的ADC(模数转换器)以及漏水传感器(用于检测海洋航行器中的水)均直接连接到HAT上,并由Raspberry Pi 4控制供电,使用手持游戏控制器进行操控。Navigator HAT可单独购买,在机器人应用和自制车辆及无人机中广受欢迎。客户通常对声纳、电导率传感器、温度传感器、水质传感器和高级摄像头传感器感兴趣。
从众筹起步至今已有十年,Blue Robotics现已在海洋机器人领域提供超过350种产品。该公司计划继续在车辆中使用Raspberry Pi,并希望将其打造为“海洋机器人中最受欢迎的计算机选择!”
Jehangir指出,Raspberry Pi“不可思议的价格”是主要因素之一,这使得Blue Robotics能够以竞争对手价格的一小部分提供其整体车辆解决方案。“这使我们的ROV成为世界上最受欢迎的ROV之一,迄今已售出近4000台。我们对海洋机器人世界产生了巨大影响,激励了该领域许多其他年轻公司的创立,并推动了学生机器人竞赛的发展。我们在加利福尼亚州和世界各地拥有55人的团队,我们对此感到非常兴奋!”
原文地址:
https://www.raspberrypi.com/success-stories/blue-robotics-ocean-rovs/
-
潜水器
+关注
关注
1文章
18浏览量
7814 -
树莓派
+关注
关注
122文章
2043浏览量
107755
发布评论请先 登录
树莓派6 传闻:发布日期与规格!

树莓派小技巧:无需键盘或显示器,如何通过WiFi设置树莓派?

用树莓派“揪出”家里的耗电怪兽!

树莓派“吉尼斯世界记录”:将树莓派的性能发挥到极致的项目!

评论