新闻中心
水下机器人的发展史
作者:润商客服    发布于:2019-05-23 16:00:53    文字:【】【】【
摘要: 水下机器人是多种现代高技术及其系统集成的产物,对于我国海洋经济、海洋产业、海洋开发和海洋高科技具有特殊的重要意义。发展水下机器人,并将其作为海洋战略制高点,提升我国海洋重大装备水平,为海洋支柱产业和新兴产业提供成套技术与先进装备保障,为海洋未来产业和国家海洋战略创造有利条件与国际竞争能力,并将强大的技术领先优势,转换成为强大的产业开发优势,是沈阳自动化研究所历史性的必然抉择,更是其使命性的郑重承诺。

      机器人可以进行深海探测。深海采集。深海维修。
      开发海洋是人类在二十一世纪面临的重大课题,而探索、考察和有效利用国际海域和海底区域是对我国发展海洋高技术和未来海洋产业提出的挑战。
      沈阳自动化研究所是国内外有影响的研究与开发水下机器人并形成产品的科研实体之一,首创我国第一台有缆遥控和无缆自治水下机器人。从某种意义上讲,沈阳自动化研究所的水下机器人各阶段的技术成果代表了我国在这一技术领域的发展水平与过程。作为中国科学院“知识创新”工程先进制造基地的一部分,沈阳自动化研究所二十年来在水下机器人研制与应用方面为国家水下装备技术,特别是海洋重要装备技术及海洋开发发挥了不可替代的重要作用。
      该所拥有一支理念超前,训练有素、经验丰富、技术全面的设计队伍。水下机器人实验室配备了齐全、先进的试验设备和条件,3个深水模拟压力罐可分别进行水下1000米、1500米、7200米水深的水下模拟试验。长20米、宽12米、深9米的试验水池可做各种水下机器人整机性能试验和调试。现已形成了大、中、小型水下机器人系列产品的生产能力,并在国际、国内开展了各种水下工程作业。
      早在70年代末期,前瞻性地考虑到海洋是一个广阔的应用领域,从长远看以海洋为背景来发展机器人科学技术,是一项具有开拓性的工作,中国科学院又具有多学科综合性的研究开发能力,因此准备在全院组织力量,支持这一重大项目的实施。1977年召开的中国科学院自然科学学科规划会议将发展机器人项目列入规划。蒋新松院士在当年组团赴日考察回国后提出了发展水下机器人的设想。从此,沈阳自动化研究所锁定了“下海”为海洋开发服务,搞智能机器在海洋中的应用研究的战略目标,决心“要下五洋捉鳖”。1983年该项课题正式列为中国科学院重点课题,开创了智能机器人科研领域,为水下机器人的研究开发奠定了基础。
      二十年来,“水下机器人”由院重点,进而持续列入“六五”、“七五”、“八五”、“九五”和“十五”国家重点项目,成为国家863计划自动化领域智能机器人主题项目的重点内容。沈阳自动化研究所通过建立机器人示范工程基地,已开发出多种型号的水下机器人产品,应用于水下观测、海上作业以及救捞工程等。又通过国际合作,研制成功了6000米水下机器人,使我国水下机器人研究与开发达到国际先进水平。
      RECON-IV水下机器人具有较强功能和可靠性,已成为国际知名品牌,生产的多台设备出口国际市场,还有的长年在为南海石油钻井平台提供技术服务;“海潜一号”和“金鱼号”轻型水下机器人在沿海和内湖地区的水下探查、考古等作业起到重要作用;“海潜二号”水下机器人以其强作业功能为国家安全提供了有力的技术支持;用于海底光缆埋设的爬行式水下机器人“海星号”是我国第一台海底自走式海缆埋设机,目前已完成研制工作并投入实际应用。

      作为总体单位在国家“863”计划支持下完成的潜深1000米“探索者”和潜深6000米“CR-01”、“CR-02”无缆自治水下机器人标志着我国自治水下机器人技术在国际上处于领先地位。6000米水下机器人工程项目是国家“863”计划项目的重中之重。通过与俄罗斯合作,实施研制成功了6000米水下机器人,并于1995年8月完成了深海试验。6000米水下无缆自治机器人的研制,涉及到自动化、计算机、水声、深潜、水动力、材料、能源等各种专业,需要解决水中通讯、高压密封、自主航行控制、动力系统、能源系统、各种信息的采集和处理、特种材料以及可靠性等高技术。
      “CR-01”自治水下机器人多次成功地完成了太平洋水域深海资源的调查。为了进一步提高水下6000米自治机器人的可靠性、实用性、后勤保障能力、机动性和续航能力,使其由可用样机发展为实用样机,1996年8月起正式实施了水下6000米自治机器人的工程化项目。其目标是为中国大洋协会进行大洋调查提供水下6000米自治机器人实用样机。工程化的主要工作是提高原样机的可靠性,达到实用化的目的。试验表明,经过工程化改进后的CR-02水下6000米无缆自治机器人性能卓越,可靠性高,能执行所赋予的使命,从而实现了自治水下机器人从手编程型向监控型的转变,技术水平又上了一个台阶。有关专家认为,该水下机器人是目前世界上最先进的洋底探测设备。
      CR系列高性能水下机器人能进行六千米深水录像、拍照和海底地势与剖面测量、水文测量、海底多金属结核丰度测定,海底沉物目标搜索和观察,自动记录各种数据包括图像和机器人水下运动轨迹及其坐标位置,还可按预编程航行和工作,自动避障,具有故障自诊断和应急上浮功能,并能提供指令遥控。这表明,中国已有圆满解决这些高技术的能力和手段,而且已进入洋底多金属结核资源探测应用的实用阶段。6000米水下机器人的研制成功,使中国一跃成为世界上具有研制这种自治水下机器人能力的少数几个国家之一,它可到达世界上除海沟之外的全部海底区域,即全部有经济前景的海底,占海洋面积的98%,为中国进军国际海洋区域、开发大洋资源提供了强有力的技术手段和工具。
      该所目前正在研制潜深7000米水下载人机器人--又被称作“海底卫星”,预计将在2005年投入使用。这意味着中国将拥有对包括深海海沟在内的复杂海域进行详细探测的能力,中国开发海洋资源的步伐将大大加快。目前,世界上只有俄罗斯、美国、日本等国家拥有类似潜深的水下载人机器人。在可预见的将来,在此基础上作进一步的开发,中国的水下载人机器人将有可能探测深达1万多米的世界最深海沟马里亚纳海沟。水下载人机器人主要用于海洋科考、海底资源探测,是中国863高新技术计划“十五”期间(2001年至2005年)的重点攻关课题。 此次研制的潜深7000米水下载人机器人,由该所联合中国船舶重工集团等机构与俄罗斯科学院共同研制。其中,机器人制造的核心技术由中方负责,俄罗斯提供如钛合金耐压壳等维护生命安全方面的技术。根据协议,中国将享有对机器人的全部自主知识产权。
      由国家海洋局主持的中国第二次北极科学考察装备了沈阳自动化研究所研制的中型ROV“海极号”水下机器人,2名科技人员随船出征。这是沈阳自动化研究所研制的水下机器人首次参加北极科学考查。据报道,中国第二次北极科考队进入北冰洋的浮冰区后,“海极号”水下机器人开始投入使用。该机器人可以在300米深度自由运动,进行摄像、观察、测量、作业等,并利用仰视声呐系统观测海冰的厚度,具有作业时间长、范围广、安全性高、科考数据直观、事后处理和分析容易等人和其他设备无法比拟的优势。水下机器人在北极冰区进行冰层厚度等一系列科考示范应用在国内还是首次,对扩大水下机器人的应用领域具有非常重要的意义。
      水下机器人技术系列成果曾获国家、科学院、辽宁省科技进步奖及世界发明博览会金牌奖等20余项,其中“CR-01”6000米自治水下机器人获1995年度中国科学院科技进步特等奖和综合特大奖。
      沈阳自动化研究所在水下机器人研发过程中一贯采取开放、合作的工作模式,与美国、俄罗斯、意大利的一些研究单位和公司有着良好的合作经历和关系,与国内中国船舶科研中心、中国科学院声学研究所、哈尔浜工程大学、上海交通大学、华东船舶工程学院等相关优势单位形成了友好、有效的合作网络。为了适应水下机器人的进一步发展,进行产业化开发,该所拟在沈阳浑南开发区建设更大规模的水下机器人试验和生产基地。
      人类当今正面临着人口、资源和环境三大难题。随着各国经济的飞速发展和世界人口的不断增加,人类消耗的自然资源越来越多,陆地上的资源正在日益减少。为了生存和发展,海洋开发势在必行。
      海洋占地球表面积的71%,拥有14亿立方公里的体积。在海底及海洋中,蕴藏着极其丰富的生物资源及矿产资源。在6000米以下的大洋底部仍有生命存在,这种在极端条件下的生命,格外受到生物学家的重视。大洋底部还沉积着极为丰富的多金属结核,尤以铜、锰、镍、钴含量最高,估计储量为l.7万亿吨。海底锰的藏量是陆地的68倍,铜的藏量为22倍,镍为274倍,制造核弹的铀的储藏量高达40亿吨,是陆地上的2000倍。海洋还是一个无比巨大的能源库,天然气水合物总量相当于陆地燃料资源总量的2倍以上。海底储存着1350亿吨石油,近140万亿立方米的天然气。因此,洋底的探测和太空探测类似,同样具有极强的吸引力、挑战性。
      1991年,中国被联合国批准为第五个深海采矿先驱投资者,承担30万平方公里洋底的探测任务,并最终拥有对矿产资源最丰富的7.5万平方公里海域的优先开采权。中国政府已把海洋开发作为21世纪的国民经济与社会发展战略重点之一。
      水下机器人是多种现代高技术及其系统集成的产物,对于我国海洋经济、海洋产业、海洋开发和海洋高科技具有特殊的重要意义。发展水下机器人,并将其作为海洋战略制高点,提升我国海洋重大装备水平,为海洋支柱产业和新兴产业提供成套技术与先进装备保障,为海洋未来产业和国家海洋战略创造有利条件与国际竞争能力,并将强大的技术领先优势,转换成为强大的产业开发优势,是沈阳自动化研究所历史性的必然抉择,更是其使命性的郑重承诺。

地 址:山东省青岛市高新区锦业路一号   
电话:0532-68012199   邮箱:597758163@qq.com
手机:15589858638
 
销售办地址:江苏省东台市城东新区研发中心C座   电话:0515-85291989 
工厂办地址:江苏省东台市城东新区经一路88号    电话:0515-69612898
邮箱:597758163@qq.com     手机:17715200898
 
版权所有:青岛赶海机器人有限公司    鲁ICP备1403797号