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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(gong)智能學家


目前全(quan)球有270多(duo)種、1000多(duo)臺水下機(ji)器(qi)人,按照使用方(fang)式可以分為載(zai)人潛水器(qi)HOV、自(zi)治水下機(ji)器(qi)人AUV、和有纜(lan)遙(yao)控機(ji)器(qi)人ROV三類。


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多種水(shui)下(xia)機器人協同作業(ye)


1.載人潛水器(qi)HUV


載人潛水(shui)器相(xiang)當于小型(xing)潛水(shui)艇,可運載工作人員進入深海(hai),操作機械手(shou)開(kai)展各種復雜的水(shui)下考察、打撈、采樣等活動。


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“蛟龍(long)”號最大下(xia)潛深度達7062米,它(ta)承受的水(shui)壓相(xiang)當(dang)于一(yi)個小手指頭的面積上施(shi)加700公斤的壓力


除(chu)“蛟(jiao)龍”號外,目前全球擁有6000米以上深潛(qian)能力的HUV還有:


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美(mei)國(guo)的(de)“Alvin”號(hao):1964年建成,至今仍在服(fu)役


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法國(guo)的“鸚(ying)鵡螺”號(Nautile):最大(da)下潛深度6000米


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俄羅斯的“和平(ping)(ping)一號(hao)”和“和平(ping)(ping)二(er)號(hao)”


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日本的“深海 6500”號(hao):最大(da)下潛深度6527米(mi)


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詹姆斯·卡梅隆乘坐深海“挑戰(zhan)者號(hao)”抵達11000米(mi)深處(chu)的馬里亞納(na)海溝


但載(zai)人潛(qian)水器體積(ji)龐大、造價(jia)高(gao)昂、危(wei)險系數較(jiao)(jiao)高(gao),運動(dong)不靈活,在實際中較(jiao)(jiao)少使用,多(duo)數載(zai)人潛(qian)水器應用于科(ke)學(xue)研究。


2.自治水下機器(qi)人AUV


AUV沒有纜(lan)繩(sheng),自(zi)(zi)身攜帶動力,依靠內置的控(kong)制(zhi)系(xi)統來自(zi)(zi)我控(kong)制(zhi),可以靈活自(zi)(zi)主地完成一系(xi)列水下作業任務。


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為了降低水(shui)下潛航阻力,采用仿生流線封閉框(kuang)架的結構(gou)


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搜尋不(bu)同目標(biao)的(de)AUV


AUV具(ju)有活動(dong)范圍(wei)廣、潛水(shui)深(shen)度大、可穿(chuan)梭進(jin)入復雜結構、無需水(shui)面(mian)支(zhi)持等優點(dian),代表(biao)了水(shui)下機器人技術的(de)發展(zhan)方向(xiang)。但目前的(de)續航(hang)和(he)負載能力有限,AUV只(zhi)能完成一(yi)些(xie)短程(cheng)和(he)輕載的(de)工作,如攝像(xiang)、拍照、搜尋、測量(liang)等。


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用來尋找馬(ma)航MH370黑匣子的Remus-6000型AUV


目前AUV水(shui)下大(da)數據(ju)(ju)信(xin)(xin)(xin)息的(de)(de)(de)傳輸仍無法(fa)以無纜的(de)(de)(de)形(xing)式徹底解決,有(you)人(ren)問(wen)火星上的(de)(de)(de)“好(hao)奇(qi)號(hao)(hao)”探測器都實現了無限傳輸信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)呀!這(zhe)是因(yin)為(wei)海水(shui)會嚴重(zhong)阻隔信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao),深海大(da)數據(ju)(ju)無線傳輸的(de)(de)(de)難度遠遠大(da)于(yu)太空。因(yin)此,有(you)纜遙控機器人(ren)(ROV)是目前應(ying)用最為(wei)廣泛的(de)(de)(de)水(shui)下機器人(ren)。


3.有(you)纜遙控機器人ROV


操作(zuo)人員在船上遠程控制ROV進行水下觀察、檢查、施工等作(zuo)業。


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通過臍(qi)帶(dai)纜傳遞動力、實(shi)時傳輸數據


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臍帶纜為(wei)動(dong)力(li)和(he)數(shu)據的傳輸提供了便捷,但也(ye)一(yi)定程度上限制了ROV的活動(dong)范圍(wei),同時臍帶纜的斷裂也(ye)有會造成(cheng)機器人的丟失


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臍帶纜(lan)就像一條長長的尾(wei)巴


最早ROV是用于(yu)打撈武器、清除水雷等(deng)任務,但隨(sui)著(zhu)海(hai)洋(yang)經濟的興(xing)起,目前90%以上的ROV直(zhi)接或(huo)間接服務于(yu)海(hai)洋(yang)石油工(gong)業。