上海2018年9月5日電 /美通社/ -- 全球范圍內，水污染問題影響著湖泊和其他淡水資源的水質。一些環保組織調查發現，全球超過半數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、農業，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生破壞。然而，大多數地區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。
來自中國西北工業大學的一群年輕工程師，設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 小型水面環保船”，工業設計專業的郭萌睿及其團隊成為了2018年中國地區戴森設計大獎的獲得者。她領銜設計、研發的這款水面環保船，能夠更有效地清潔水面垃圾，智能跟蹤污染物，實時監控環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：“在調查和研究中，我發現政府工作報告中曾經提及，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。我們的團隊想要用機器人技術，通過硬件和軟件的結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。”
本次大賽中國區評審對獲獎作品評價道：
同濟大學設計創意學院院長婁永琪教授：“這個設計針對了中國特殊的挑戰和應用場景。從原型和迭代開發過程中，我看到了熟練的工程和機械設計應用，也充分考慮到了實際操作中會遇到的各種問題。”
清華大學美術學院副院長趙超教授：“戴森設計獎重視解決問題的思維，并且關注現實和商業上可行的設計，我在 ORCA 小型水面環保船中看到了這些獲獎特質。該設計側重于一個重要且經常被忽視的問題，并著手提供價格合理，易于使用的解決方案。”
東南大學工業設計系主任薛澄岐教授：“我認為這項設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合，并且與戴森解決實際問題的設計理念相呼應。正如我們從往年獲獎作品中看到的，一個好的設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，目前環保船已經更新升級到第三代，他們根據 ORCA 試運行收集的數據建立了“水質數據管理平臺”，以幫助監測水質，預測污染并提供有效的技術支持，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 繼續升級，使其效率更高，運行時間更長，智能化程度更高。
設計的工作原理
ORCA 小型水面環保船采用雙體船結構的設計形式，總長1.2米，寬0.8米，較大載重20千克。它具有模塊化、低阻力和穩定導航的特點。船體由高強度防腐材料制成，可抵抗二級風浪。垃圾筐和電池倉可快速拆除，方便日常作業。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生 500N 的推力，加裝防護網，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 中設置環保船的啟動時間、運行路線以進行遠程控制，并同時獲取相應的水質、場景數據，方便人們更好的管理水域、了解水域。由團隊設計的自主跟蹤算法使環保船能夠沿既定路線自動導航。面對復雜的水面條件，環保船還可以借助毫米波雷達系統自動避開障礙物，并可以在低功率下自動返回導航。
2018年 全國入圍獎
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戴森設計大獎
戴森設計大獎在 27個國家和地區進行評選。大賽專向學習產品設計、工業設計、工程專業的大學在讀生和新近畢業生（畢業四年內）開放。
大賽鼓勵那些挑戰傳統、憑借工程方法，“以少勝多”而實現的創意，以及致力于環境保護的設計。較好的發明總是簡單實用，但又能為現實世界中的某個問題提供解決方案。大賽將在賽區覆蓋的各個地區內評選出 1 名國家及地區組優勝者，然后經過最終階段，由詹姆斯·戴森本人從中選出 1 名國際組優勝者。
戴森設計大獎由詹姆斯·戴森基金會主辦，這一慈善機構 2002 年成立于英國，致力于啟發支持下一代工程師。
獎項設置
國際組優勝獎：
國家及地區組優勝獎
大賽日程：
戴森設計大獎參加資格
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、英國和美國的產品設計、工業設計或工程專業的在校生或畢業四年內的畢業生。
