随着全球绿色能源与海洋工程的快速发展，海上风电装机容量与海洋油气平台数量均屡创新高。与此同时，藤壶、贝类、海藻等海洋污损生物对水下结构体的附着问题日益严峻——2024 年国内海上风电与海洋油气设施运维成本较上一年度暴涨 40%，每年因生物污损导致的直接经济损失已超千亿元。面对“深海寄生虫”这一看不见却能“吞噬”蓝色经济的隐形杀手，广州航海学院一支平均年龄仅 21 岁的跨学科团队，率先攻克深海精准清洁难题，在智能制造学院副院长毕老师带领下，研发出全球首台磁吸附式水下结构体表面海洋污损生物自治清洁机器人——团队成员们亲切称之为“钢铁清道夫”。

根据中国海上风电协会统计，截至 2025 年初，我国海上风电累计装机容量已突破 1.2 亿千瓦，远超 2022 年 8,500 万千瓦的规模增长速度。与此同时，洋流、洋流中的海洋污损生物大量附着在风电塔筒及叶片表面，导致风机效率下降 5%–10%，年运维成本同比上涨 35%–40%。

国家海洋石油公司（CNOOC）数据显示，国内远洋油气平台数量自 2023 年底的 72 座增加至 88 座，清淤与附着物清理难度和成本同步攀升。传统人工潜航清洁不仅效率低，而且潜水员安全风险极高；而现有水下机器人因吸附力和控制能力不足，难以应对复杂海况。

2025 年《政府工作报告》首度将智能机器人列为“新一代智能终端”核心产业，并在“深远海风电领航工程”规划中，将海洋工程装备智能维护技术列为重点攻关方向。广东省“12218”现代化产业体系中，深海装备为未来产业核心赛道；广州市在“十四五”规划中明确支持海洋强国科普教育基地建设。

在技术创新方面，团队取得了多项突破。针对传统水下机器人易被洋流冲离作业面的问题，研制出多螺旋桨联合-永磁轮复合式功能结构，有效降低了水下清洁机器人在不同表面爬行的控制难度。为精准识别海洋污损生物，研发面阵投影-双目视觉复合智能感知技术，提高了智能化识别的准确率及鲁棒性。同时，采用改进型RRT算法进行全局规划，结合滑动窗口局部优化，优化了工作路径轨迹，提升了作业效率。

据智研咨询数据显示，2024 年国内水下机器人市场规模达 12.49 亿元，年需求量约 5,500 台（产量 5,582 台）。预计到 2028 年，复合年增长率（CAGR）将达 32%，市场规模有望突破 50 亿元。团队自主研发的水下结构体表面海洋污损生物自治清洁机器人可被应用多个领域：船体清洁、水库与水处理设施维护、海洋科研与生态监测等，在未来有着广阔市场。

当前，全球水下清洁机器人市场呈现多区域主导、企业多元竞争的格局，美国Teledyne、挪威Kongsberg等企业占据高端市场主导地位，但中国企业追赶势头迅猛。广州航海学院党委书记陶韶菁表示，将以筹建广州交通大学为契机，打造世界级海洋装备人才高地。该项目团队也将持续推动水下清洁机器人在深海市场的发展，让中国方案成为深海治理的新范式。

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