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【兆恒機械】水下機器人分類圖析

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  • 添加日期:2021年06月18日
人工智能學家


目前全球有270多種、1000多臺水下機器人,按照使用方式可以分為載人潛水器HOV、自治水下機器人AUV、和有纜遙控機器人ROV三類。


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多種水下機器人協同作業


1.載人潛水器HUV


載人潛水器相當于小型潛水艇,可運載工作人員進入深海,操作機械手開展各種復雜的水下考察、打撈、采樣等活動。


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“蛟龍”號最大下潛深度達7062米,它承受的水壓相當于一個小手指頭的面積上施加700公斤的壓力


除“蛟龍”號外,目前全球擁有6000米以上深潛能力的HUV還有:


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美國的“Alvin”號:1964年建成,至今仍在服役


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法國的“鸚鵡螺”號(Nautile):最大下潛深度6000米


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俄羅斯的“和平一號”和“和平二號”


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日本的“深海 6500”號:最大下潛深度6527米


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詹姆斯·卡梅隆乘坐深海“挑戰者號”抵達11000米深處的馬里亞納海溝


但載人潛水器體積龐大、造價高昂、危險系數較高,運動不靈活,在實際中較少使用,多數載人潛水器應用于科學研究。


2.自治水下機器人AUV


AUV沒有纜繩,自身攜帶動力,依靠內置的控制系統來自我控制,可以靈活自主地完成一系列水下作業任務。


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為了降低水下潛航阻力,采用仿生流線封閉框架的結構


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搜尋不同目標的AUV


AUV具有活動范圍廣、潛水深度大、可穿梭進入復雜結構、無需水面支持等優點,代表了水下機器人技術的發展方向。但目前的續航和負載能力有限,AUV只能完成一些短程和輕載的工作,如攝像、拍照、搜尋、測量等。


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用來尋找馬航MH370黑匣子的Remus-6000型AUV


目前AUV水下大數據信息的傳輸仍無法以無纜的形式徹底解決,有人問火星上的“好奇號”探測器都實現了無限傳輸信號呀!這是因為海水會嚴重阻隔信號,深海大數據無線傳輸的難度遠遠大于太空。因此,有纜遙控機器人(ROV)是目前應用最為廣泛的水下機器人。


3.有纜遙控機器人ROV


操作人員在船上遠程控制ROV進行水下觀察、檢查、施工等作業。


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通過臍帶纜傳遞動力、實時傳輸數據


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臍帶纜為動力和數據的傳輸提供了便捷,但也一定程度上限制了ROV的活動范圍,同時臍帶纜的斷裂也有會造成機器人的丟失


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臍帶纜就像一條長長的尾巴


最早ROV是用于打撈武器、清除水雷等任務,但隨著海洋經濟的興起,目前90%以上的ROV直接或間接服務于海洋石油工業。