我国科学家在水下机器人研究开发领域又获重大突破:目前我国下潜深度最深、功能最强的无人遥控潜水器(ROV),经过上海交通大学水下工程研究所近两年的努力,终于研制成功。2004年7月29日,这个名为“海龙”的水下取样型机器人,在东海码头“大洋一号科学考察船”上进行了总体调试。
该机器人将主要用于大洋深海生物基因和极端微生物的研究以及探索人类起源的秘密,同时也可以进行各种水下作业。由于技术含量高,因此引起了世界上某些大国的“特别关注”,但是什么也不能阻挡中国科技工作者攀登深海科技领域高峰的决心,上海交通大学水下工程研究所的科技人员共同努力,终于研制成功。
据上海交大水下工程研究所所长朱继懋教授介绍,该系统包括水下机器人、中继器、脐带缆、脐带绞车、A字架、止荡器、操纵控制台以及动力站等多个分系统组成。而水下机器人的重量为3.25吨,有3米多长,1.8米高和宽;它在水中可以自己“行走”,前进后退速度可达3.5节,侧向移动速度可达2.5节,上下运动速度分别为1.8节和2.2节,不到60分钟就可以下潜到3500米水深进行作业。
这个机器人的眼睛比人还多,有5个各种性能的摄像机和一台静物监视机,它不仅装有6个常规的水下灯,而且配有两个特制的弧光灯(HID),可以在水下照射很大的范围,以便进行水中作业,在浑浊水中还配备有声呐。机器人的行走机构的马力为125匹,由4个水平矢量布置的推进器和3个垂直矢量布置的推进器组成,在水中不仅可以自如地前进后退和侧移,还可以作上下运动和多种姿态的调节。
该水下机器人不仅有“脚”还有两个机械手(一个7功能,一个5功能),可以在水面对其进行遥控操作和协调作业。其手臂长度是人手臂长度的几倍,且力大无比,可以举起上百公斤的东西。为了作业的方便,机器人还设置了一个重量达2.5吨的中间休息保障站TMS它可以随同机器人下降到3500米的水下固定位置让机器人外出作业。此机器人具有强大的后勤保障体系?下放这一水下机器人有一个专用的A字型吊架上面还有防止在风浪中起吊发生危险的止荡器。本机器人有一条“生命线”,即脐带。水面母船通过脐带向机器人提供动力和控制信号,同时机器人也通过其向水面母船发回各种讯息。
因为下潜深度大、脐带长,所以光脐带绞车就有40吨重,为了避免去年日本“海沟号”水下机器人丢失这一灾难性事故的发生,科技人员还在绞车上增加了一个高科技的升沉补偿系统,有了这一系统,任凭大风大浪,机器人在水下也能稳定作业而不受一点干扰。
为了提高水下机器人作业的方便性,上海交通大学科技人员大胆创新,独立开发了机器人的水下动力定位(Dynamic Positioning System)虚拟监视控制(Virtual Monitoring Systen)等具有自主知识产权的先进系统,极大提高了该机器人在水下作业的成功率。
有关专家认为,无论从下潜深度还是作业能力来看,“海龙号”的科技水平都是我国其他潜水器无法企及的。目前只有少数几个发达国家能够研制具备同等作业能力的潜水器,我国这台无人遥控潜水器无论是从性能上讲还是从控制方式上讲都超越了国际同类型的ROV,总体性能达到世界先进水平。
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