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水下機(jī)器人開(kāi)源項(xiàng)目

發(fā)布時(shí)間：2023-06-13 11:04:38 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 109

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來(lái)大家介紹下關(guān)于水下機(jī)器人開(kāi)源項(xiàng)目的問(wèn)題，以下是小編對(duì)此問(wèn)題的歸納整理，讓我們一起來(lái)看看吧。

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本文目錄:

水下機(jī)器人的發(fā)展歷程
如何看待水下機(jī)器人這一方向前景？
北京冬奧實(shí)現(xiàn)首次由機(jī)器人在水下完成火炬?zhèn)鬟f，有哪些技術(shù)需要克服？
“潛龍二號(hào)”大洋首秀在什么時(shí)候？

水下機(jī)器人開(kāi)源項(xiàng)目

水下機(jī)器人的發(fā)展歷程

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(kāi)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。
1953年第一艘無(wú)人遙控潛水器問(wèn)世，到1974年的20年里，全世界共研制了20艘無(wú)人遙控潛水器。特別是1974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。
無(wú)人有纜潛水器的研制80年代進(jìn)入了較快的發(fā)展時(shí)期。1975至1985年是遙控潛水器大發(fā)展時(shí)期。到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(kāi)采業(yè)服務(wù)的。海洋石油和天然氣開(kāi)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(lèi)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(kāi)發(fā)、救撈等方面發(fā)揮了較大的作用。
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(kāi)展了水下機(jī)器人的研究和開(kāi)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)。 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(kāi)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)。
1980年法國(guó)國(guó)家海洋開(kāi)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(guò)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(kāi)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。
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(zhuān)門(mén)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)。“海鲀3K”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，不僅有研究項(xiàng)目，而且還有較大型的長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃。
1988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(guò)北極冰層的無(wú)人無(wú)纜潛水器。
中國(guó)水下機(jī)器人2009年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航次就在開(kāi)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(niǎo)巢”黑煙囪區(qū)觀察到罕見(jiàn)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)志著中國(guó)成為國(guó)際上少數(shù)能使用水下機(jī)器人開(kāi)展洋中脊熱液調(diào)查和取樣研究的國(guó)家之一。依靠“大洋一號(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(niǎo)巢”黑煙囪區(qū)海底，并展開(kāi)了攝像觀察、熱液環(huán)境參數(shù)測(cè)量。
2012年10月，中國(guó)首款“功能模塊”理念智能水下機(jī)器人問(wèn)世。哈爾濱工程大學(xué)船舶工程學(xué)院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(lèi)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。
2012年日本正在實(shí)施一項(xiàng)包括開(kāi)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(kāi)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(kāi)采業(yè)，完全取代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(guò)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(zhuān)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(guò)整理，通過(guò)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。
2015年3月19日，中國(guó)自主建造的首艘深水多功能工程船——海洋石油286進(jìn)行深水設(shè)備測(cè)試，首次用水下機(jī)器人將五星紅旗插入近3000米水深海底，這是國(guó)內(nèi)首次用水下機(jī)器人將五星紅旗插入近3000米水深的南海。

如何看待水下機(jī)器人這一方向前景？

發(fā)展趨勢(shì)是非?？捎^的，

前景也是比較光明的。

水下機(jī)器人主要運(yùn)用在海上救援，

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(kāi)發(fā)海洋的重要工具。

在軍事斗爭(zhēng)中，

隨著無(wú)人地面戰(zhàn)車(chē)、

無(wú)人飛機(jī)和無(wú)人艦艇等逐漸在戰(zhàn)場(chǎng)上顯示出越來(lái)越高的作戰(zhàn)效能,

無(wú)人化作戰(zhàn)平臺(tái)將在未來(lái)現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮重要的作用。

除此之外，水下機(jī)器人在石油開(kāi)發(fā)、地貌勘察、科研、水產(chǎn)養(yǎng)殖、水下船體檢修清潔、

潛水娛樂(lè)、城市管道檢測(cè)

我相信在不久的將來(lái)，

這種高科技肯定會(huì)大量的使用，而且普及到各個(gè)方面和領(lǐng)域。

北京冬奧實(shí)現(xiàn)首次由機(jī)器人在水下完成火炬?zhèn)鬟f，有哪些技術(shù)需要克服？

北京冬奧會(huì)馬上就要開(kāi)始了，我認(rèn)為這屆冬奧會(huì)中國(guó)還會(huì)像08年的夏季奧運(yùn)會(huì)一樣貢獻(xiàn)出無(wú)與倫比的奧運(yùn)會(huì)，這次的參賽運(yùn)動(dòng)員可是享福了，本次冬奧會(huì)中國(guó)運(yùn)用了很多“黑科技”，例如送餐機(jī)器人，智能游戲機(jī)，另外還有豐富的美食，舒適的居住環(huán)境讓這些外國(guó)運(yùn)動(dòng)員贊不絕口，這次北京冬奧會(huì)也實(shí)現(xiàn)了首次水下傳遞火炬，對(duì)于這個(gè)“黑科技”我們?cè)敿?xì)的來(lái)談一談。

史上首次機(jī)器人在水下完成火炬?zhèn)鬟f

這是歷史性的時(shí)刻將要在北京見(jiàn)證，這次的火炬?zhèn)鬟f別出心裁，在水下完成傳遞也具有跨時(shí)代的意義，機(jī)器人在水下進(jìn)行交火，我們還能夠看到“水火交融”的場(chǎng)面屬實(shí)讓人們感到震撼，也能夠讓大家感受到環(huán)保的理念，本次傳遞需要經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟，即機(jī)器人冰面滑行入水、水下火炬交接傳火、機(jī)器人出水，這次機(jī)器人傳遞火炬需要克服多個(gè)步驟完成。

克服困難完成水下傳遞

這次跨時(shí)代的水下傳遞屬于國(guó)家級(jí)別的科研項(xiàng)目，突破了重重難關(guān)，既然是倡導(dǎo)綠色理念，這次采用的火炬是無(wú)煙燃燒的綠色清潔水空跨介質(zhì)火炬，這種特殊的火炬能夠?qū)崿F(xiàn)水下點(diǎn)火，并且能夠通過(guò)物理結(jié)構(gòu)對(duì)火焰進(jìn)行保護(hù)，這樣水就不會(huì)破壞火焰在水下進(jìn)行燃燒，其中點(diǎn)火是所有步驟當(dāng)中最難的一項(xiàng)，而科學(xué)家團(tuán)隊(duì)客服了突破了冰水跨介質(zhì)高適應(yīng)性運(yùn)動(dòng)控制、復(fù)雜流場(chǎng)擾動(dòng)的水下動(dòng)態(tài)對(duì)準(zhǔn)、水下機(jī)械臂厘米級(jí)精準(zhǔn)作業(yè)、跨介質(zhì)可靠燃燒組織等關(guān)鍵技術(shù)最終點(diǎn)火的過(guò)程非常完美，這款機(jī)器人的任務(wù)圓滿完成。

除此之外本次冬奧會(huì)也展現(xiàn)了其他黑科技

這次的科研團(tuán)隊(duì)害完成了空中飛行機(jī)器人、地面機(jī)器人、冰雪面六足機(jī)器人等各種機(jī)器人實(shí)驗(yàn)，并且將會(huì)在這次的冬奧會(huì)當(dāng)中露面，完成相應(yīng)的使命，可以說(shuō)這次冬奧會(huì)展現(xiàn)的不僅僅是運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上的精彩畫(huà)面，更多的融合了一些科技因素去服務(wù)于參加冬奧會(huì)的運(yùn)動(dòng)員們。這次中國(guó)所展現(xiàn)出的實(shí)力讓很多外國(guó)運(yùn)動(dòng)員稱(chēng)贊不已，這也符合我國(guó)對(duì)于此次冬奧會(huì)的期望。

水下機(jī)器人開(kāi)源項(xiàng)目

“潛龍二號(hào)”大洋首秀在什么時(shí)候？

我國(guó)自主研發(fā)的4500米級(jí)深海資源自主勘查系統(tǒng)（AUV）“潛龍二號(hào)”2016年一月10日成功完成大洋“首秀”，第一次在西南印度洋斷橋熱液區(qū)下潛，獲得該區(qū)域精細(xì)海底地形地貌圖，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)自主研發(fā)的AUV首次在洋中脊海底勘探。

一、潛龍二號(hào)

“潛龍二號(hào)”全名：“潛龍二號(hào)”自主水下機(jī)器人。是“十二五”國(guó)家863計(jì)劃深海潛水器裝備與技術(shù)重大項(xiàng)目課題之一，中國(guó)大洋礦產(chǎn)資源研究開(kāi)發(fā)協(xié)會(huì)組織實(shí)施，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所為技術(shù)總體單位，與國(guó)家海洋局第二海洋研究所等單位共同研制。

這是一套集成熱液異常探測(cè)、微地形地貌探測(cè)、海底照相和磁力探測(cè)等技術(shù)的實(shí)用化深海探測(cè)系統(tǒng)，主要用于多金屬硫化物等深海礦產(chǎn)資源的勘探作業(yè)。

2018年4月6日，執(zhí)行中國(guó)大洋49航次科考任務(wù)的“潛龍二號(hào)”無(wú)人潛水器成功完成第50次下潛。

二、研發(fā)背景

“潛龍二號(hào)”是國(guó)家“863”計(jì)劃“深海潛水器技術(shù)與裝備”重大項(xiàng)目的課題之一，由中國(guó)大洋礦產(chǎn)資源研究開(kāi)發(fā)協(xié)會(huì)組織實(shí)施，中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所作為技術(shù)總體單位，與國(guó)家海洋局第二海洋研究所等單位共同研制。

“潛龍二號(hào)”在6000米級(jí)auv“潛龍一號(hào)”的基礎(chǔ)上，針對(duì)多金屬硫化物礦區(qū)需求研制，在機(jī)動(dòng)性、避碰能力、快速三維地形地貌成圖、浮力材料國(guó)產(chǎn)化方面均有較大提高，為我國(guó)海底多金屬硫化物調(diào)查和勘探提供了高效、精細(xì)、綜合的先進(jìn)手段。

三、設(shè)計(jì)人員

劉健“潛龍二號(hào)”總設(shè)計(jì)師、“潛龍一號(hào)”課題負(fù)責(zé)人，中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所水下機(jī)器人研究室總工，曾擔(dān)任我國(guó)早期“CR-026000米自治水下機(jī)器人”總設(shè)計(jì)師。

四、發(fā)展歷程

為了最大限度地提高科研效率、節(jié)約科研經(jīng)費(fèi)，大洋40航次的調(diào)研隊(duì)員正式開(kāi)始了“晝夜不分、黑白顛倒”的生活，AUV（4500米級(jí)深海資源自主勘查系統(tǒng)）組、熱液異常探測(cè)組、地球物理組、地質(zhì)組、綜合作業(yè)組、甲板保障組等調(diào)研組長(zhǎng)充分考慮了可能出現(xiàn)的一切意外情況，均制定了穩(wěn)妥的值班表，確保每一個(gè)時(shí)間段、每一間實(shí)驗(yàn)室都有至少一人在值班、巡查。

“潛龍二號(hào)”雖然名字里帶“龍”，但造型卻酷似電影《海底總動(dòng)員》里的小丑魚(yú)NEMO。相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，把潛器設(shè)計(jì)成魚(yú)的樣子主要是為了適應(yīng)洋中脊復(fù)雜地形的要求，讓潛器自如翻山越嶺，便于水面回收，減少垂直面的阻力，增強(qiáng)水面航行能力。

為應(yīng)對(duì)水下復(fù)雜的地形地貌，“潛龍二號(hào)”在國(guó)內(nèi)首次采用前視聲吶作為避碰控制設(shè)備。這是一種成像聲吶，即把數(shù)據(jù)采集進(jìn)來(lái)后，通過(guò)圖像處理方式來(lái)識(shí)別障礙和周?chē)h(huán)境，結(jié)合避碰策略，下達(dá)緊急轉(zhuǎn)向、緊急變深或變高以及跟蹤策略。在解除危機(jī)后，會(huì)通過(guò)在線路徑規(guī)劃引導(dǎo)潛器回到正確的軌跡上，使其繼續(xù)正常地執(zhí)行任務(wù)。

2015年12月16日，執(zhí)行我國(guó)第四十航次科考任務(wù)的“向陽(yáng)紅10號(hào)”起航，兩臺(tái)4500米級(jí)深海水下機(jī)器人“潛龍一號(hào)”和“潛龍二號(hào)”隨船出發(fā)，首次投入實(shí)質(zhì)性遠(yuǎn)洋科考。

在經(jīng)過(guò)3個(gè)潛次的試驗(yàn)調(diào)試后，2016年1月20日零時(shí)30分,我國(guó)自主研發(fā)的4500米級(jí)深海資源自主勘查系統(tǒng)(AUV)——“潛龍二號(hào)”在西南印度洋完成了第5次大洋下潛勘探，全部探測(cè)功能測(cè)試取得成功。

“潛龍二號(hào)”總設(shè)計(jì)師劉健介紹說(shuō)，在第5次下潛中，“潛龍二號(hào)”進(jìn)行了全部探測(cè)功能測(cè)試，拍攝了300余張海底高清照片，獲得甲烷、濁度、溫度、磁力等海底環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，以及近底50米微地形地貌有效數(shù)據(jù)，達(dá)到預(yù)期目的。

2016年2月15日，西南印度洋，科考船“向陽(yáng)紅10號(hào)”攜帶的起重機(jī)掛鉤成功鉤住了鮮黃、魚(yú)形的深海潛水器“潛龍二號(hào)”，并將之緩緩送上后甲板。藉此，我國(guó)首臺(tái)自主研發(fā)的面向神秘的大洋熱液區(qū)探測(cè)的4500米級(jí)自主水下機(jī)器人的首次試驗(yàn)性應(yīng)用任務(wù)成功完成，意味著其已開(kāi)始為我國(guó)勘探西南印度洋海底資源，調(diào)查極為復(fù)雜的海底地形地貌做出貢獻(xiàn)。

參考資料

“潛龍二號(hào)”完成大洋“首秀”.中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)[引用時(shí)間2018-4-18]

以上就是關(guān)于水下機(jī)器人開(kāi)源項(xiàng)目相關(guān)問(wèn)題的回答。希望能幫到你，如有更多相關(guān)問(wèn)題，您也可以聯(lián)系我們的客服進(jìn)行咨詢，客服也會(huì)為您講解更多精彩的知識(shí)和內(nèi)容。