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水下机器人:经济驱动力背后的海上行动

【摘要】:遥控水下机器人成了主导工具的首要原因,严格来说,是经济的发展,是出于实用性和经济的考虑。石油公司发现、发展并配备遥控水下机器人比雇用潜水员要便宜得多。虽然要解决这个问题并不容易,但这大大促进了遥控水下机器人工业的发展。毫无疑问,在水下机器人的发展上,它们承担了重要的职责。他通过国际海洋工程公司的巨无霸67号上的指示系统,还有装配遥控水下机器人的笼子,来操纵机械手“科南”。

水下机器人

人类为了尝试潜入海洋的深处付出了艰苦的努力,有些尝试甚至导致了灾难。而成就又都是偶然取得的。那么人类尝试的意义体现在哪里呢?体现在理想的实现!今天,机器人已经可以帮助人类进行深水作业了。

水下机器的诞生是工程技术进步,经济高度发展,以及水下工伤事故频繁发生等多种因素作用的结果。水下机器让人类

◆水下机器人帮助人类进行深水作业◆

能够安全到达深海区。人类甚至可以用自力推进的机器人代替人类潜水,到达数千米的水下做修理石油管道一类的工作。

然而,水下机器人在改进的过程中,也并非一帆风顺。过去,机器人的功能远没有现在这么多样化,而且反应也非常迟钝,及时作业的效率低,而且花费也是个问题。因此,采用什么形状的机器人取决于它的成本,体积小、花钱少的遥控水下机器人一直很受青睐。

◆水下机器人在改进的过程巾也并非帆风顺◆

到了20世纪70年代,工程师们开始建造商用水下机器,这些机器体积小,无法承载驾驶员,但精密度高,不需驾驶员也能很好地完成作业,有人甚至认为水下机器人完全可以替代潜水员。

第一艘低成本遥控水下机器人重量只有31.5千克,很容易就能潜150米深,这在遥控水下机器人诞生前是完全无法想象的,而它只是全新一代水下机器人制造时代的开始。遥控机器人诞生以后,人们便立刻表现出对它的青睐,很多耗人力由潜水员执行的任务当时便已经由遥控水下机器人接管。这些任务包括从管道清理、保养到更换阀门以及检查泄漏的所有工作。

石油天然气工业促进了遥控水下机器人技术和早期潜水技术的发展。它是水下机器的一个大用户,遥控水下机器人只是这些工具中的一种。他们雇用潜水员,使用潜水衣,并且经常使用遥控水下机器人。遥控水下机器人成了主导工具的首要原因,严格来说,是经济的发展,是出于实用性和经济的考虑。石油公司发现、发展并配备遥控水下机器人比雇用潜水员要便宜得多。这项投资不但节省资金,还能挽救生命。因为直到20世纪70年代末80年代初,潜水问题仍然左右着海洋石油天然气工业的发展,要想潜得更深,就要解决把人变成“鱼”的问题,而且要面临更大的危险。

因而,英国政府给科技部门施加压力,并呼吁各界人士献计献策。

虽然要解决这个问题并不容易,但这大大促进了遥控水下机器人工业的发展。大约有68艘遥控水下机器人在墨西哥湾的钻探队工作,而且这些水下机器人变得越来越先进。石油工业从过去学到了很多,并把学到的东西运用于新的领域,它以自身的需要促进了科技的发展,而且自身的整个体系变得更加安全可靠,更有活力。毫无疑问,在水下机器人的发展上,它们承担了重要的职责。(www.chuimin.cn)

机械手“科南”◆

◆“猎户”机械手◆

现在的机器人已经远远高出原来的水平,它们反应快、力量大,能够代替人类从事更多的工作。机身由抗压合成材料制造而成,手臂强壮而灵活,配有高分辨率低光照照相机。它们由时空推进器提供能量,控制中心和机器人通过脐带缆实现信息传输。

在墨西哥湾中部的“布鲁图”号上,克莱克林就是操纵这种水下机器人的专业人员,他负责操控“酒瓶”号遥控水下机器人。他通过国际海洋工程公司的巨无霸67号上的指示系统,还有装配遥控水下机器人的笼子,来操纵机械手“科南”。

“科南”是个有着4根手指的人造手臂,它备有7个功能级别的控制装置,靠水压提供能量,足以在水下6 500米的深处工作,甚至能举起270多千克的重物。那是它自身重量的4倍,十分强壮。

另外,这里也经常使用到具备7种功能的“猎户”机械手。它反应非常灵敏,旋转360度以后,能触碰到1.5米远的地方。就像“科南”一样,它主要用在海平面下很深的地方,完成人力无法完成的工作。

“科南”和“猎户”就像是水下无人“航空飞机”,能一直不知疲倦地工作着。它们像外科医生一样敏捷,像举重冠军一样强壮。今天的水下机器,不管是否可以载人,都是几个世纪以来人类探索深海的最先进的武器

◆操作员才是遥控水下机器人真正的大脑◆

从20世纪80年代开始,中国把“智能机器人在海洋中的应用”作为研究重点。1995年,中俄合作、以中国为主研制的6 000米无缆无人水下机器人在中科院沈阳自动化研究所诞生。中国下潜深度最大、功能最强的“海龙”号深海无人遥控潜水器,由上海交通大学水下工程研究所研制成功。但在载人水下机器人方面,中国以前还仅局限于五六百米深度。

到2006年,7 000米载人深潜器、6 000米无缆水下机器人和“海龙”号深海无人遥控潜水器将进入设在青岛的国家深海潜水器基地。