《水下機(jī)器人發(fā)展概述》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《水下機(jī)器人發(fā)展概述（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、學(xué)科前沿講座水下機(jī)器人發(fā)展概述-船舶102 趙書孝 1005080224無(wú)人遙控潛水器，也稱水下機(jī)器人。一種工作于水下的極限作業(yè)機(jī)器人，能潛入水中代替人完成某些操作，又稱潛水器。水下環(huán)境惡劣危險(xiǎn)，人的潛水深度有限，所以水下機(jī)器人已成為開發(fā)海洋的重要工具。 無(wú)人遙控潛水器主要有，有纜遙控潛水器和無(wú)纜遙控潛水器兩種，其中有纜避控潛水器又分為水中自航式、拖航式和能在海底結(jié)構(gòu)物上爬行式三種。特別是近10年來(lái)，無(wú)人遙控潛水器的發(fā)展是非?？斓?。從1953年第一艘無(wú)人遙控潛水器問世，到1974年的20年里，全世界共研制了20艘。特別是l974年以后，由于海洋油氣業(yè)的迅速發(fā)展，無(wú)人遙控潛水器也得到飛速發(fā)展。到

2、1981年，無(wú)人遙控潛水器發(fā)展到了400余艘，其中90%以上是直接；或間接為海洋石油開采業(yè)服務(wù)的。1988年，無(wú)人遙控潛水器又得到長(zhǎng)足發(fā)展，猛增到958艘，比1981年增加了110%。這個(gè)時(shí)期增加的潛水器多數(shù)為有纜遙控潛水器，大約為800艘上下，其中420余艘是直接為海上池氣開采用的。無(wú)人無(wú)纜潛水器的發(fā)展相對(duì)慢一些，只研制出26艘，其中工業(yè)用的儀8艘，其他的均用于軍事和科學(xué)研究。另外，載人和無(wú)人混合理潛水器在這個(gè)時(shí)期也得到發(fā)展，已經(jīng)研制出32艘，其中28艘用于工業(yè)服務(wù)。 無(wú)人有纜潛水器研制與發(fā)展無(wú)人有纜潛水器的研制開始于70年代，80年代進(jìn)入了較快的發(fā)展時(shí)期。1987年，日本海事科學(xué)技術(shù)中心研

3、究成功深海無(wú)人遙控潛水器“海鲀3K”號(hào)，可下潛3300米。研制“海鲀3K”號(hào)的目的，是為了在載人潛水之前對(duì)預(yù)定潛水點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查而設(shè)計(jì)的，供專門從事深海研究的，同時(shí)，也可利用“海鲀3K”號(hào)進(jìn)行海底救護(hù)?！昂ｗ?K”號(hào)屬于有纜式潛水器，在設(shè)計(jì)上有前后、上下、左右三個(gè)方向各配置兩套動(dòng)力裝置，基本能滿足深海采集樣品的需要。1988年，該技術(shù)中心配合“深海6500”號(hào)載人潛水器進(jìn)行深海調(diào)查作業(yè)的需要，建造了萬(wàn)米級(jí)無(wú)人遙控潛水器。這種潛水器由工作母船進(jìn)行控制操作，可以較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行深海調(diào)查。這種潛水器可望在1992年內(nèi)建成，總投資為40億日元。日本對(duì)于無(wú)人有纜潛水器的研制比較重視，不僅有近期的研究項(xiàng)目，而且還

4、有較大型的長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃。目前，日本正在實(shí)施一項(xiàng)包括開發(fā)先進(jìn)無(wú)人遙控潛水器的大型規(guī)劃。這種無(wú)人有纜潛水器系統(tǒng)在遙控作業(yè)、聲學(xué)影像、水下遙測(cè)全向推力器、海水傳動(dòng)系統(tǒng)、陶瓷應(yīng)用技術(shù)水下航行定位和控制等方面都要有新的開拓與突破。這項(xiàng)工作的直接目標(biāo)是有效地服務(wù)于200米以內(nèi)水深的油氣開采業(yè)，完全取代目前由潛水人員去完成的危險(xiǎn)水下作業(yè)。在無(wú)人有纜潛水技術(shù)方面，始終保持了明顯的超前發(fā)展的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)歐洲尤里卡計(jì)劃，英國(guó)、意大利將聯(lián)合研制無(wú)人遙控潛水器。這種潛水器性能優(yōu)良，能在6000米水深持續(xù)工作250小時(shí)，比現(xiàn)在正在使用的只能在水下4000米深度連續(xù)工作只有l(wèi)2小時(shí)的潛水器性能優(yōu)良的多。按照尤里卡EU-191計(jì)

5、劃還將建造兩艘無(wú)人遙控潛水器，一艘為有纜式潛水器，主要用于水下檢查維修；另一艘為無(wú)人無(wú)纜潛水器，主要用于水下測(cè)量。這項(xiàng)潛水工程計(jì)劃將由英國(guó)；意大利、丹麥等國(guó)家的l7個(gè)機(jī)構(gòu)參加。英國(guó)科學(xué)家研制的“小賈森”有纜潛水器有其獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)，它是采用計(jì)算機(jī)控制，并通過光纖溝通潛水器與母船之間的聯(lián)系。母船上裝有4臺(tái)專用計(jì)算機(jī)，分別用于處理海底照相機(jī)獲得的資料，處理監(jiān)控海彈環(huán)境變化的資料，處理海面環(huán)境變化的資料，處理由潛水器傳輸回來(lái)的其他有關(guān)技術(shù)資料等。母船將所有獲得的資料。經(jīng)過整理，通過微波發(fā)送到加利福尼亞太平洋格羅夫研究所的實(shí)驗(yàn)室，并貯存在資料庫(kù)里。 無(wú)人有纜潛水器的發(fā)展趨勢(shì)有以下幾點(diǎn)：一是水深普遍在6

6、000米；二是操縱控制系統(tǒng)多采用大容量計(jì)算機(jī)，實(shí)施處理資料和進(jìn)行數(shù)字控制；三是潛水器上的機(jī)械手采用多功能，力反饋監(jiān)控系統(tǒng)：四是增加推進(jìn)器的數(shù)量與功率，以提高其頂流作業(yè)的能力和操縱性能。此外，還特別注意潛水器的小型化和提高其觀察能力。歷史發(fā)展1934年，美國(guó)研制出下潛934米的載人潛水器。1953年又研制出無(wú)人有纜遙控潛水器。其后的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段。 第一階段從1953年至1974年為第一階段，主要進(jìn)行潛水器的研制和早期的開發(fā)工作。先后研制出20多艘潛水器。其中美國(guó)的CURV系統(tǒng)在西班牙海成功地回收一枚氫彈，引起世界各國(guó)的重視。 第二階段1975至1985年是遙控潛水器大發(fā)展時(shí)期。海洋石油

7、和天然氣開發(fā)的需要，推動(dòng)了潛水器理論和應(yīng)用的研究，潛水器的數(shù)量和種類都有顯著地增長(zhǎng)。載人潛水器和無(wú)人遙控潛水器（包括有纜遙控潛水器、水底爬行潛水器、拖航潛水器、無(wú)纜潛水器）在海洋調(diào)查、海洋石油開發(fā)、救撈等方面發(fā)揮了較大的作用。 第三階段1985年，潛水器又進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。80年代以來(lái),中國(guó)也開展了水下機(jī)器人的研究和開發(fā)，研制出“海人”1號(hào)(HR-1)水下機(jī)器人,成功地進(jìn)行水下實(shí)驗(yàn)。研制與發(fā)展1980年法國(guó)國(guó)家海洋開發(fā)中心建造了“逆戟鯨”號(hào)無(wú)人無(wú)纜潛水器，最大潛深為6000米。“逆朗鯨”號(hào)潛水器先后進(jìn)行過130多次深潛作業(yè)，完成了太平洋海底錳結(jié)核調(diào)查海底峽谷調(diào)查、太平洋和地中海海底電纜事故

8、調(diào)查、洋中脊調(diào)查等重大課題任務(wù)。1987年，法國(guó)國(guó)家海彈開發(fā)中心又與一家公司合作，共同建造“埃里特”聲學(xué)遙控潛水器。用于水下鉆井機(jī)檢查、海底油機(jī)設(shè)備安裝、油管輔設(shè)、錨纜加固等復(fù)雜作業(yè)。這種聲學(xué)遙控潛水器的智能程度要比“逆戟鯨”號(hào)高許多。 1888年，美國(guó)國(guó)防部的國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局與一家研究機(jī)構(gòu)合作，投資2360萬(wàn)美元研制兩艘無(wú)人無(wú)纜潛水器。1990年，無(wú)人無(wú)纜潛水器研制成功，定名為“UUV”號(hào)。這種潛水器重量為6.8噸，性能特別好，最大航速10節(jié)，能在44秒內(nèi)由0加速到10節(jié)，當(dāng)航速大于3節(jié)時(shí)，航行深度控制在土1米，導(dǎo)航精度約0.2節(jié)/小時(shí)，潛水器動(dòng)力采用銀鋅電池。這些技術(shù)條件有助于高水平的深

9、海研究。另外，美國(guó)和加拿大合作將研制出能穿過北極冰層的無(wú)人無(wú)纜潛水器。據(jù)報(bào)導(dǎo)，在1993年前，這種穿越北極冰層的無(wú)人無(wú)纜潛水器將會(huì)問世，美國(guó)將建造兩艘，英國(guó)也建造兩艘，瑞典將建造一艘。 日本1987年，日本海事科學(xué)技術(shù)中心研究成功深海無(wú)人遙控潛水器“海鲀3K”號(hào)，可下潛3300米。研制“海鲀3K”號(hào)的目的，是為了在載人潛水之前對(duì)預(yù)定潛水點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查而設(shè)計(jì)的，供專門從事深海研究的，同時(shí)，也可利用“海鲀3K”號(hào)進(jìn)行海底救護(hù)?！昂ｗ?K”號(hào)屬于有纜式潛水器，在設(shè)計(jì)上有前后、上下、左右三個(gè)方向各配置兩套動(dòng)力裝置，基本能滿足深海采集樣品的需要。1988年，該技術(shù)中心配合“深海6500”號(hào)載人潛水器進(jìn)行深海

10、調(diào)查作業(yè)的需要，建造了萬(wàn)米級(jí)無(wú)人遙控潛水器。這種潛水器由工作母船進(jìn)行控制操作，可以較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行深海調(diào)查。這種潛水器可望在1992年內(nèi)建成，總投資為40億日元。日本對(duì)于無(wú)人有纜潛水器的研制比較重視，不僅有近期的研究項(xiàng)目，而且還有較大型的長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃。目前，日本正在實(shí)施一項(xiàng)包括開發(fā)先進(jìn)無(wú)人遙控潛水器的大型規(guī)劃。這種無(wú)人有纜潛水器系統(tǒng)在遙控作業(yè)、聲學(xué)影像、水下遙測(cè)全向推力器、海水傳動(dòng)系統(tǒng)、陶瓷應(yīng)用技術(shù)水下航行定位和控制等方面都要有新的開拓與突破。這項(xiàng)工作的直接目標(biāo)是有效地服務(wù)于200米以內(nèi)水深的油氣開采業(yè)，完全取代目前由潛水人員去完成的危險(xiǎn)水下作業(yè)。 歐洲在無(wú)人有纜潛水技術(shù)方面，始終保持了明顯的超前發(fā)展

11、的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)歐洲尤里卡計(jì)劃，英國(guó)、意大利將聯(lián)合研制無(wú)人遙控潛水器。這種潛水器性能優(yōu)良，能在6000米水深持續(xù)工作250小時(shí)，比現(xiàn)在正在使用的只能在水下4000米深度連續(xù)工作只有l(wèi)2小時(shí)的潛水器性能優(yōu)良的多。按照尤里卡EU-191計(jì)劃還將建造兩艘無(wú)人遙控潛水器，一艘為有纜式潛水器，主要用于水下檢查維修；另一艘為無(wú)人無(wú)纜潛水器，主要用于水下測(cè)量。這項(xiàng)潛水工程計(jì)劃將由英國(guó)；意大利、丹麥等國(guó)家的l7個(gè)機(jī)構(gòu)參加。英國(guó)科學(xué)家研制的“小賈森”有纜潛水器有其獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)，它是采用計(jì)算機(jī)控制，并通過光纖溝通潛水器與母船之間的聯(lián)系。母船上裝有4臺(tái)專用計(jì)算機(jī)，分別用于處理海底照相機(jī)獲得的資料，處理監(jiān)控海彈環(huán)境變化

12、的資料，處理海面環(huán)境變化的資料，處理由潛水器傳輸回來(lái)的其他有關(guān)技術(shù)資料等。母船將所有獲得的資料。經(jīng)過整理，通過微波發(fā)送到加利福尼亞太平洋格羅夫研究所的實(shí)驗(yàn)室，并貯存在資料庫(kù)里。 法國(guó)1980年法國(guó)國(guó)家海洋開發(fā)中心建造了“逆戟鯨”號(hào)無(wú)人無(wú)纜潛水器，最大潛深為6000米?！澳胬述L”號(hào)潛水器先后進(jìn)行過130多次深潛作業(yè)，完成了太平洋海底錳結(jié)核調(diào)查海底峽谷調(diào)查、太平洋和地中海海底電纜事故調(diào)查、洋中脊調(diào)查等重大課題任務(wù)。1987年，法國(guó)國(guó)家海彈開發(fā)中心又與一家公司合作，共同建造“埃里特”聲學(xué)遙控潛水器。用于水下鉆井機(jī)檢查、海底油機(jī)設(shè)備安裝、油管輔設(shè)、錨纜加固等復(fù)雜作業(yè)。這種聲學(xué)遙控潛水器的智能程度要比“

13、逆戟鯨”號(hào)高許多。1688年，美國(guó)國(guó)防部的國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局與一家研究機(jī)構(gòu)合作，投資2360萬(wàn)美元研制兩艘無(wú)人無(wú)纜潛水器。1990年，無(wú)人無(wú)纜潛水器研制成功，定名為“UUV”號(hào)。這種潛水器重量為6.8噸，性能特別好，最大航速10節(jié)，能在44秒內(nèi)由0加速到10節(jié)，當(dāng)航速大于3節(jié)時(shí)，航行深度控制在土1米，導(dǎo)航精度約0.2節(jié)/小時(shí)，潛水器動(dòng)力采用銀鋅電池。這些技術(shù)條件有助于高水平的深海研究。另外，美國(guó)和加拿大合作將研制出能穿過北極冰層的無(wú)人無(wú)纜潛水器。據(jù)報(bào)導(dǎo)，在1993年前，這種穿越北極冰層的無(wú)人無(wú)纜潛水器將會(huì)問世，美國(guó)將建造兩艘，英國(guó)也建造兩艘，瑞典將建造一艘。結(jié)構(gòu)典型的遙控潛水器是由水面設(shè)備（包

14、括操縱控制臺(tái)、電纜絞車、吊放設(shè)備、供電系統(tǒng)等）和水下設(shè)備（包括中繼器和潛水器本體）組成。潛水器本體（見圖）在水下靠推進(jìn)器運(yùn)動(dòng)，本體上裝有觀測(cè)設(shè)備（攝像機(jī)、照相機(jī)、照明燈等）和作業(yè)設(shè)備（機(jī)械手、切割器、清洗器等）。功能潛水器的水下運(yùn)動(dòng)和作業(yè)，是由操作員在水面母艦上控制和監(jiān)視?？侩娎|向本體提供動(dòng)力和交換信息。中繼器可減少電纜對(duì)本體運(yùn)動(dòng)的干擾。新型潛水器從簡(jiǎn)單的遙控式向監(jiān)控式發(fā)展，即由母艦計(jì)算機(jī)和潛水器本體計(jì)算機(jī)實(shí)行遞階控制，它能對(duì)觀測(cè)信息進(jìn)行加工，建立環(huán)境和內(nèi)部狀態(tài)模型。操作人員通過人機(jī)交互系統(tǒng)以面向過程的抽象符號(hào)或語(yǔ)言下達(dá)命令，并接受經(jīng)計(jì)算機(jī)加工處理的信息，對(duì)潛水器的運(yùn)行和動(dòng)作過程進(jìn)行監(jiān)視并排除

15、故障。近年來(lái)開始研制智能水下機(jī)器人系統(tǒng)。操作人員僅下達(dá)總?cè)蝿?wù)，機(jī)器人就能根據(jù)識(shí)別和分析環(huán)境，自動(dòng)規(guī)劃行動(dòng)、回避障礙、自主地完成指定任務(wù)。發(fā)展趨勢(shì)無(wú)人有纜潛水器的發(fā)展趨勢(shì)有以下見點(diǎn)：一是水深普遍在6000米；二是操縱控制系統(tǒng)多采用大容量計(jì)算機(jī)，實(shí)施處理資料和進(jìn)行數(shù)字控制；三是潛水器上的機(jī)械手采用多功能，力反饋監(jiān)控系統(tǒng)：四是增加推進(jìn)器的數(shù)量與功率，以提高其頂流作業(yè)的能力和操縱性能。此外，還特別注意潛水器的小型化和提高其觀察能力應(yīng)用1.管道容器檢查市政飲用水系統(tǒng)中水罐、水管、水庫(kù)檢查 排污/排澇管道、下水道檢查 洋輸油管道檢查； 跨江、跨河管道檢查 2.船舶河道海洋石油船體檢修；水下錨、推進(jìn)器、船底

16、探查 碼頭及碼頭樁基、橋梁、大壩水下部分檢查； 航道排障、港口作業(yè) 鉆井平臺(tái)水下結(jié)構(gòu)檢修、海洋石油工程； 3.科學(xué)研究教學(xué)水環(huán)境、水下生物的觀測(cè)、研究和教學(xué) 海洋考察； 冰下觀察 4.水下娛樂水下電視拍攝、水下攝影 潛水、劃船、游艇； 看護(hù)潛水員，潛水前合適地點(diǎn)的選擇 5.能源核電站反應(yīng)器檢查、管道檢查、異物探測(cè)和取出 水電站船閘檢修； 水電大壩、水庫(kù)堤壩檢修(排沙洞口、攔污柵、泄水道檢修) 6.安全檢查大壩、橋墩上是否安裝爆炸物以及結(jié)構(gòu)好壞情況 遙控偵察、危險(xiǎn)品靠近檢查； 水下基陣協(xié)助安裝/拆卸 船側(cè)、船底走私物品檢測(cè)(公安、海關(guān)) 水下目標(biāo)觀察，廢墟、坍塌礦井搜救等； 搜尋水下證據(jù)(公安、

17、海關(guān)) 海上救助打撈、近海搜索； 7.考古水下考古、水下沉船考察 8.漁業(yè)深水網(wǎng)箱漁業(yè)養(yǎng)殖，人工漁礁調(diào)查。人無(wú)纜潛水器尚處于研究、試用階段，還有一些關(guān)鍵技術(shù)問題需要解決。無(wú)人無(wú)纜潛水器將向遠(yuǎn)程化、智能化發(fā)展，其活動(dòng)范圍在2505000公里的半，徑內(nèi)。這就要求這種無(wú)人無(wú)纜潛水器有能保證長(zhǎng)時(shí)間工作的動(dòng)力源。在控制和信息處理系統(tǒng)中，采用圖像識(shí)別、人工智能技術(shù)、大容量的知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)，以及提高信息處理能力和精密的導(dǎo)航定位的隨感能力等。如果這些問題都能解決了，那么無(wú)人無(wú)纜潛水器就能是名副其實(shí)的海洋智能機(jī)器人。海洋智能機(jī)器人的出現(xiàn)與廣泛使用，為人類進(jìn)入海洋從事各種海洋產(chǎn)業(yè)活動(dòng)提供了技術(shù)保證。中國(guó)首次使用中國(guó)水

18、下機(jī)器人首次在北冰洋海域冰下調(diào)查 ，“大洋一號(hào)”科學(xué)考察船第21航次自2009年7月18日從廣州起航。就在開始不久的第三航段考察中，“大洋一號(hào)”首次使用水下機(jī)器人“海龍2號(hào)”在東太平洋海隆“鳥巢”黑煙囪區(qū)觀察到罕見的巨大黑煙囪，并用機(jī)械手準(zhǔn)確抓獲約7千克黑煙囪噴口的硫化物樣品。這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著我國(guó)成為國(guó)際上少數(shù)能使用水下機(jī)器人開展洋中脊熱液調(diào)查和取樣研究的國(guó)家之一。 “鳥巢”黑煙囪區(qū)位于東太平洋赤道附近洋中脊擴(kuò)張中心，水深約2700米，是2008年“大洋一號(hào)”第20航次第三航段在該區(qū)新發(fā)現(xiàn)的5個(gè)熱液噴口區(qū)之一，因其地貌形態(tài)似國(guó)家體育場(chǎng)“鳥巢”而得名。 據(jù)第三航段首席科學(xué)家陶春輝介紹，依靠“大洋一

19、號(hào)”船的精確動(dòng)力定位，中國(guó)自主研制的水下機(jī)器人“海龍2號(hào)”準(zhǔn)確降落抵達(dá)“鳥巢”黑煙囪區(qū)海底，并展開了攝像觀察、熱液環(huán)境參數(shù)測(cè)量。發(fā)現(xiàn)的巨大黑煙囪高達(dá)26米，直徑約4.5米，頂部噴冒滾滾黑煙，煙囪外壁從底到頂有蝦和管狀蠕蟲群落等熱液生物，其周邊分布著大小形態(tài)不一的黑煙囪群落，形成一個(gè)好似云南石林的海底地貌。 “大洋一號(hào)”已經(jīng)圓滿結(jié)束的一、二航段考察也取得了大量成果和資料，創(chuàng)造了聲學(xué)深拖首次成功應(yīng)用于大洋調(diào)查、首次取得高精度海底地形和淺地層資料、首次發(fā)現(xiàn)兩類海山淺埋藏型成礦結(jié)殼、首次實(shí)現(xiàn)光纜淺鉆成功取樣等多項(xiàng)第一，為后續(xù)航段調(diào)查工作的順利開展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。中國(guó)首款水下機(jī)器人 近日哈爾濱工程大學(xué)獲

20、悉，該校船舶工程學(xué)院大四學(xué)生李志富5人團(tuán)隊(duì)，在指導(dǎo)教師張鐵棟帶領(lǐng)下，依托水下機(jī)器人國(guó)防重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，歷時(shí)一年自主設(shè)計(jì)出國(guó)內(nèi)首款“多功能智能水下機(jī)器人”，首次將“功能模塊”理念應(yīng)用于水下機(jī)器人領(lǐng)域。該款機(jī)器人可根據(jù)需要選擇不同模塊隨時(shí)“換芯”、隨時(shí)變身，可應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜水下作業(yè)。 這款機(jī)器人近日獲得首屆“全國(guó)海洋航行器設(shè)計(jì)與制作大賽”實(shí)物制作類特等獎(jiǎng)。該項(xiàng)目中自主研發(fā)應(yīng)用的永磁式平面磁傳動(dòng)推進(jìn)器、永磁式平面磁傳動(dòng)機(jī)械手、改裝水密接插件均屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，具有重要的推廣價(jià)值。 據(jù)該團(tuán)隊(duì)成員陶春澤介紹，現(xiàn)有水下機(jī)器人大都單體運(yùn)作成本高，人們期待能設(shè)計(jì)出一款具有較高通用性和經(jīng)濟(jì)性的水下機(jī)器人，可滿足不同任務(wù)的需

21、求。為此，該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地首次將“功能模塊”理念應(yīng)用于水下機(jī)器人的研發(fā)中，設(shè)計(jì)出了這款具有多種功能的水下機(jī)器人。他們開發(fā)出了多種可供使用者選擇的模塊，并在機(jī)體上預(yù)留功能模塊安裝空間，用戶可根據(jù)使用需求安裝相關(guān)模塊，真正實(shí)現(xiàn)一體多用。目前，該團(tuán)隊(duì)已開發(fā)出水下維修、水下考古、自主避障、海底光纜鋪設(shè)等模塊。下一步，他們還將添加“水質(zhì)清理”模塊，用于實(shí)驗(yàn)室水池水質(zhì)凈化、池壁維修檢測(cè)等。 目前的水下機(jī)器人推進(jìn)器多采用軸傳動(dòng)和電磁耦合兩類，存在著密封性能不好、可靠性低、效率低等不足。為此，該團(tuán)隊(duì)潛心研發(fā)設(shè)計(jì)出永磁式平面磁傳動(dòng)推進(jìn)器，利用磁鐵異性相吸的原理進(jìn)行傳動(dòng)，以靜密封替代傳統(tǒng)動(dòng)密封，避免了因動(dòng)密封產(chǎn)生摩

22、擦生熱，大大提高了機(jī)器人可靠性，節(jié)約資源的同時(shí)也提高了效率。同時(shí)，使用永磁鐵改變了電磁鐵耗能與不穩(wěn)定的弊端，具有能耗低、效率高、轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。水下環(huán)境復(fù)雜，壓力大，為確?？刂婆撌颐芊庑阅?，該團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)采用了圓柱形耐壓艙結(jié)構(gòu)，并自主設(shè)計(jì)了全新的水密接插件，同市場(chǎng)上現(xiàn)有成品水密接插件相比，該改裝水密接插件成本僅為其1/20左右。系列產(chǎn)品VideoRay Scout系統(tǒng)： 深度: 最大工作水深76米 速度： 最大行進(jìn)速度0.98米/秒 潛器: 攝像頭：420線分辨率、0.3lux彩色攝像頭(廣角、固定焦距) 照明燈： 2個(gè)20W鹵素?zé)?，燈光可調(diào) 臍帶纜: 40米零浮力臍帶纜 控制臺(tái)： 顯示: 5寸

23、液晶顯示屏 輸出： 有視頻輸出接口,可接記錄設(shè)備 選件: 加長(zhǎng)臍帶纜、TDS臍帶纜收放系統(tǒng)、12伏800瓦逆變器、便攜式電源包、現(xiàn)場(chǎng)維修備件包。 VideoRay Explorer系統(tǒng)：深度： 最大工作水深76米；可自動(dòng)定深 速度： 最大行進(jìn)速度0.98米/秒 潛器： 攝像頭: 570線分辨率、0.3lux彩色攝像頭(廣角可調(diào)焦)；180度俯仰“搖頭” 照明燈： 2個(gè)20瓦鹵素?zé)?傳感器： 深度壓力傳感器、羅經(jīng)、開機(jī)時(shí)間累加計(jì)數(shù)器 臍帶纜： 76米零浮力臍帶纜 控制臺(tái)： 顯示：5寸液晶顯示屏 輸出：有視頻輸出接口，可接記錄設(shè)備 選件：加長(zhǎng)臍帶纜、TDS臍帶纜收放系統(tǒng)、12伏800瓦逆變器、便攜

24、式電源包、現(xiàn)場(chǎng)維修備件包。 VideoRay Pro系統(tǒng)：深度： 最大工作水深152米；可自動(dòng)定深 速度： 最大行進(jìn)速度1.34米/秒 潛器: 攝像頭： 前面:570線分辨率、0.3lux彩色(廣角可調(diào)焦)攝像頭；180 度俯仰“搖頭” 后面：430線分辨率、0.1lux黑白攝像頭 照明燈: 前面：2個(gè)20瓦鹵素?zé)?后面:超高亮度LED燈陣 傳感器： 深度壓力傳感器、羅經(jīng)、開機(jī)時(shí)間累加計(jì)數(shù)器 其它：有傳感器接口 臍帶纜：76米零浮力臍帶纜 控制臺(tái)：顯示： 用戶自行配置顯示器 輸出：有視頻輸出接口，可接顯示、記錄設(shè)備 選件：加長(zhǎng)臍帶纜、TDS臍帶纜收放系統(tǒng)、12伏800瓦逆變器、便攜式電源包、1

25、00毫米大推力水平推進(jìn)器、15寸大屏幕顯示器、大浮材(用于增加傳感器)、計(jì)算機(jī)(無(wú)線或互聯(lián)網(wǎng))控制、音頻注釋系統(tǒng)、記錄設(shè)備、機(jī)械手、目標(biāo)尺度估計(jì)激光器、專業(yè)電池包、現(xiàn)場(chǎng)維修備件包、定位系統(tǒng)、圖像聲納、輻射傳感器、金屬測(cè)厚計(jì)、多參數(shù)水質(zhì)檢測(cè)傳感器等。 VideoRay Pro3 XE系統(tǒng)：深度： 最大工作水深152米；可自動(dòng)定深 速度： 最大行進(jìn)速度1.34米/秒 電源： 包含12VDC、800瓦逆變器，可用直流供電 潛器： 攝像頭: 前面：570線分辨率、0.3lux彩色(廣角可調(diào)焦)攝像頭；180 度俯仰“搖頭” 后面:430線分辨率、0.1lux黑白攝像頭 照明燈： 前面:2個(gè)20瓦鹵素?zé)?/p>

26、 后面：超高亮度LED燈陣 傳感器: 深度壓力傳感器、羅經(jīng)、開機(jī)時(shí)間累加計(jì)數(shù)器 其它：包含大浮材(用于增加傳感器)、有傳感器接口 臍帶纜：116米零浮力臍帶纜；包含TDS臍帶纜收放系統(tǒng) 控制臺(tái)： 顯示：15寸液晶顯示屏 輸出： 有視頻輸出接口，可接顯示、記錄設(shè)備 記錄： 包含記錄設(shè)備，需要但不包含筆記本 其它：包含計(jì)算機(jī)控制、無(wú)線控制 選件：加長(zhǎng)臍帶纜、便攜式電源包、100毫米大推力水平推進(jìn)器、音頻注釋系統(tǒng)、機(jī)械手、目標(biāo)尺度估計(jì)激光器、專業(yè)電池包、現(xiàn)場(chǎng)維修備件包、定位系統(tǒng)、圖像聲納、輻射傳感器、金屬測(cè)厚計(jì)、多參數(shù)水質(zhì)檢測(cè)傳感器等。 VideoRay Pro3 XE GTO與VideoRay P

27、ro3 XE性能一樣，區(qū)別在于Pro3 XE GTO上安裝的是100毫米的大推力水平推進(jìn)器，相應(yīng)的機(jī)器人最大行進(jìn)速度達(dá)到2.10米/秒并且選件中可加多波束聲納。 VideoRay Deep Blue XE系統(tǒng)： 深度：最大工作水深305米；可自動(dòng)定深 速度： 最大行進(jìn)速度2.10米/秒 電源: 包含12VDC、800瓦逆變器，可用直流供電 潛器： 攝像頭：前面：570線分辨率、0.3lux彩色(廣角可調(diào)焦)攝像頭；180 度俯仰“搖頭”范圍 后面:430線分辨率、0.1lux黑白攝像頭 照明燈： 前面:2個(gè)20瓦鹵素?zé)?；后面：超高亮度LED燈陣；燈光都可調(diào) 推進(jìn)器： 兩個(gè)水平推進(jìn)器直徑100毫

28、米 傳感器： 深度壓力傳感器、羅經(jīng)、開機(jī)時(shí)間累加計(jì)數(shù)器 其它：包含大浮材、傳感器接口、專業(yè)電池包 臍帶纜：345米臍帶纜：其中305米負(fù)浮力臍帶纜，40米零浮力臍帶纜；包含TDS臍帶纜收放系統(tǒng) 控制臺(tái)：顯示： 15寸液晶顯示屏 輸出： 有視頻輸出接口，可接顯示、記錄設(shè)備 記錄： 包含記錄設(shè)備，需要但不包含筆記本 其它： 包含計(jì)算機(jī)控制、無(wú)線控制 選件： 加長(zhǎng)臍帶纜、現(xiàn)場(chǎng)維修備件包、便攜式電源包、音頻注釋系統(tǒng)、機(jī)械手、目標(biāo)尺度估計(jì)激光器、多波束或多頻圖像聲納、定位系統(tǒng)、金屬測(cè)厚計(jì)、輻射傳感器、YSI水質(zhì)檢測(cè)傳感器等。 M1000 ROV系統(tǒng)：深度： 最大工作水深300米 速度： 最大行進(jìn)速度1.

29、54米/秒 電源： 100240VAC(50/60Hz)，最大功率1800W 潛器： 攝像頭: 480線分辨率、0.01lux低照度彩色攝像頭，帶云臺(tái) 600線分辨率、0.0003Lux高分辨率黑白攝像頭，帶云臺(tái) 照明燈： 2個(gè)75瓦照明燈，燈光可調(diào) 推進(jìn)器： 四個(gè)無(wú)刷推進(jìn)器(單推進(jìn)器推力07.5公斤，推力可調(diào)) 負(fù)載：2.3公斤 臍帶纜：150米零浮力臍帶纜 控制臺(tái)：顯示： 15寸液晶顯示屏 優(yōu)點(diǎn)： 框架式結(jié)構(gòu)、無(wú)刷直流磁偶合推進(jìn)器、攝像頭都帶云臺(tái)控制功能、可自動(dòng)定深和自動(dòng)定向 選件： 加長(zhǎng)臍帶纜、臍帶纜收放系統(tǒng)、聲納、機(jī)械手、推進(jìn)器、備件包 紅旗1號(hào) ROV系統(tǒng)： 水 深：最大水深500米 速度： 最大行進(jìn)速度20節(jié) 航 程：10節(jié)航程200公里 負(fù) 載: 最大支持200公斤負(fù)載 導(dǎo) 航：捷聯(lián)慣性導(dǎo)航+全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)（北斗+GPS），并可以隨意調(diào)整航向。 噪 聲：低于60分貝，鋰電池（或燃料電池驅(qū)動(dòng)） 控 制:：自主前進(jìn)，人工遙控控制 輸出：可以通過不同的負(fù)載設(shè)備實(shí)現(xiàn)不同的功能 選件:：水下攝像機(jī)、水下合成孔徑聲納，拖曳線列陣聲納- 10 -