水下机器人:探寻海底深处的秘密

2024-02-05

  从前我们国度没有水下机器人,往免不了北极的冰层下,全是根据定点开展观察,没法反映出海冰吸取的太阳辐射能的空间变更。如今我们能下往了,达到了这个平台,抵达一个未知的行业。如许就能够获得一些更有价值的科学数据,进而剖析科学题目,注释科学现象。

  海洋是地球性命的摇篮,大洋深处孕育着无限秘密和雄厚资源,人类探索海洋的盼望和勤奋从未停歇。海洋科考离不开高科技手腕撑持,还离不开尖端设备的撑持。

  中科院沈阳自动化所海洋手艺设备研讨室是海内最早展开水下机器人手艺研发,并以此为中心研讨标的目的的专业海洋手艺设备研发团队,首要处置海洋手艺根本取使用手艺研讨、海洋设备研发取推行、海洋工程办事等事情。

  水下机器人大显神通

  2014年,对海洋技术装备研究室来讲,是非同一般的一年。深海滑翔机、“龙珠”号搭载“蛟龙”号试验、中国第六次北极科考中北极自治遥控潜水器(ARV)的使用,让人们把目光聚焦正在他们研发的水下机器人上。

  本年7月,“龙珠”号搭载“蛟龙”号载人潜水器,正在西北太平洋采薇海山海区展开深海试验运用,并初次获取了“蛟龙”号正在大洋深处的事情影象。

  “龙珠”号是国度 “863”筹划赞助下自立研制的深海微型水下机器人,氛围中重量唯一40公斤,配有3部电动推进器,经过一根光纤取“蛟龙”号相连,由“蛟龙”号球舱内的潜航员遥控掌握,而且自带摄像机,可开展水下调查和录相,取“蛟龙”号互补构成更全面的调查才能。

  正在水下事情时期,“龙珠”号取“蛟龙”号根据预先计划的协同功课步骤“分工协作”“默契合营”,完成了相互之间互动拍摄、“龙珠”号的开释取收受接管等预定事情任务,还考证了两种不一样范例的潜水器正在水下优势互补、协同功课的新模式。

  海洋技术装备研讨室主任李硕引见,水下机器人有一个重大的“家族”,此中载人潜水器(HOV)、有缆潜水器(ROV)、无人自治潜水器(AUV)和自治遥控潜水器(ARV)是现阶段四类最主要的潜水器。

  深海滑翔机是水下无人自治潜水器的代表,是一种新型无人水下观察体系,主要由卫星链路掌握其事情。水下事情时的滑翔机完整处于自立事情方式,具有制作本钱和维护费用低、可重复使用、并可大批投放等特色,满意了好长时间、大范围海洋探索的需求。

  李硕报告记者,水下机械人的家族成员各有所长。“ROV的长处是水面操纵人员可实时观察到水下环境并遥控操纵,对机械智能规定不高,错误谬误是因为电缆毗连,其活动范围有限;AUV的长处是因为没有电缆毗连,其活动范围较大,不受母船制约,不敷是对机械智能规定较高,数据实时性差;ARV是介于AUV和ROV之间的潜水器,外洋还是有称作混淆ROV的,其自带能源,经过很细的光纤毗连,其活动范围介于AUV和ROV之间,数据实时性好,通常可完成简朴轻功课功用。既能够自治大范围接连观察,还能够切确遥控邃密观察,北极ARV便是ARV技能正在北极的一种乐成利用。”

  北极ARV助力科考

  据介绍,北极ARV水下机械人在北极辅佐科考人员观察层面,发挥了重要作用。

  7月11日,北极ARV搭乘“雪龙”号科考船由上海前去北极施行我国第六次北极科考使命。这并非北极ARV第一次探寻“冰天下”。

  它曾前后列入我国第三、四次北极科考,正在高纬度下实现了对冰下海冰物理特点、水文和光学特点等的自立准确同步观察,为我国北极科考给予了一种大范围的进步前辈、持续、实时的冰下观察技术手段。

  李硕引见:“北极的海冰正在持续地挪动扭转,为获得准确的冰下位置信息,须将海冰的活动信息反馈到机器人上,以猎取准确的导航信息。这一些需求持续地完善改善,每次北极探险后,北极ARV城市变得加倍完善。”

  革新后的北极ARV加倍“娇小玲珑”,其体积和重量均削减一半,有助于正在现场功课时设备的吊装和运输;与此同时将推进器方位进行了从头部署,增强了飞行的机动性,使其正在冰下飞行加倍矫捷,更便于冰洞下潜取收受接管。

  将来平台更宽广

水下机器人:探寻海底深处的秘密

  “北极海冰融化对我国天气拥有必然的危害。我们北极科考的首要目标,便是认识北极海冰快速融化的机理。”李硕说。

  新一代北极ARV经过水下机器人携带光通量测量仪的观察,可持续测量出海冰吸取的太阳辐射能的空间变革,估算出同纬度更大范畴海冰对太阳辐射能的吸取,以此计算出太阳辐射对该纬度北极海冰融化的孝敬。

  别的,经由过程水下机器人丈量获得的冰厚图,能够反映出冰底的粗糙度,进而剖析出海水对冰的危害等。李硕泄漏:“正在将来,我们将依据科考需求,进一步变大功课范畴,增长一些搭载设备和机器人功用。估计2016年开展的我国北极科考,北极ARV还将积极争取介入。”

  关于研究室的成员来讲,北极ARV不仅是一个设备,更是一个通往更高科学途径的平台。

  “之前我们国度没有水下机器人,往免不了北极的冰层以下,全是经过定点举行观察,没法反映出海冰汲取的太阳辐射能的空间变革。目前我们能下往了,达到了这个平台,达到一个未知的行业。那样就能够获得一些更有价值的科学数据,进而剖析科学题目,表明科学现象。”李硕说。

  关于将来,李硕以为:“无人化、信息化、智能化和网络化的水下机器人是将来的发展方向。北极探险只是起头,南极、海洋深处等未知的行业会逐渐地熟悉,正在将来,水下机器人会有更辽阔的空间。”