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水下机器人在救捞中的应用初探

导读: 随着产品技术和质量的不断提升,目前ROV已经广泛用于海洋石油、水下检测、搜救打捞等方面。打捞搜救是一项极为复杂的工程,涉及的领域极多。其中ROV主要工作就是代替潜水员在水下进行水下搜索、视频观测和打捞救助辅助等工作。

水下机器人是水下无人潜水器的总称,主要分为有缆水下机器人(ROV)和无缆水下机器人(AUV)两类,其中由于ROV占据水下无人潜器的绝大多数,所以通常情况下水下机器人也泛指有缆水下机器人,即ROV。ROV因为可实时响应、扩展性强、减少潜水员下水危险性等特点,使得其显示了很大的水下工作潜力。随着产品技术和质量的不断提升,目前ROV已经广泛用于海洋石油、水下检测、搜救打捞等方面。打捞搜救是一项极为复杂的工程,涉及的领域极多。其中ROV主要工作就是代替潜水员在水下进行水下搜索、视频观测和打捞救助辅助等工作。

水下机器人发展及救捞中应用

水下机器人的研制可以追溯到20世纪中期,而真正引起轰动是1966年,一台名为“CURV-1”的ROV和载人潜水器配合,成功在西班牙外海找到并打捞了失落在海底的氢弹,从而水下机器人开始受到了关注。这台水下机器人是美国1960年研制,专门用于水下打捞的机器人,这台机器人还在1973年在爱尔兰成功救援了一搜失事潜艇中的驾驶员。

目前有很多国家和救援组织都采用ROV进行救助打捞工作,尤其是深水的救助打捞作业。美国Oceaneering公司就是这其中最成功的一家,他们自主研发并使用多款水下机器人,并配有相应的辅助系统,作业水域遍布世界各地。在近些年的几百起搜寻和勘察作业中,完成成功率近90%,并且创造了最大水深5425m的世界打捞记录。

在国内救捞方面,救助打捞局也已经配备了多台3000-6000m的ROV,并且已经在多次大型救捞项目中成功应用,但目前无论是ROV使用率或成功完成率方面都于国外有一定差距,尤其浅水救捞还主要依托潜水员为主。

设备和传感器推荐

01.缆控水下机器人(ROV)

江豚IV水下机器人是全新一代小型缆控水下机器人,也是“豚”系列产品中的主打产品,它汇集了深之蓝多年来的研发设计精粹。江豚IV分为A型和C型两个版本,C型是基于标准江豚IV-A型开发的一款强化版产品,相比标准江豚IV具备更强的机动性能。

水下机器人在救捞中的应用初探

图 - 江豚IV-C

  江豚IV-C型采用4个水平矢量推进器和2个垂直推进器设计,其中4个水平推进器采用2正2反的安装模式,从而增强ROV的横移能力,使得江豚IV在水下具备更强的环境适应性。江豚IV-C型采用的TG166A推进器是我司自主研发的明星专利产品,每个推进器可以提供高达18kg的强劲推力,相比于国外同级别产品,TG166A所有关键指标都已经领先,质量优异可靠。

江豚标配一个高清彩色摄像头,该相机采用SONY高性能的CMOS传感器,具备4倍光学变焦功能,相机分辨率高达1920*1080,感光度可达0.001Lux。同时配备3个照明灯,其中两个固定在框架上,另外一个安装在云台上跟踪摄像头同步运动。每只光源可提供4000Lm的照度,光源可实现无级控制调节。出色的摄像照明系统硬件保证了机器人在水下成像的优异表现。

水下机器人在救捞中的应用初探

图-深之蓝江豚机器人搜索坠入四川大渡河水中车辆

水下机器人在救捞中的应用初探

02.旁扫声纳或AUV

旁扫声纳又称为侧扫声纳,通过两侧的换能器各向海底发射一条波束,通过接收回波信号的强度呈现海底的二维图像。旁扫声纳可以选择拖鱼搭载,采用母船拖拽形式工作,也可以通过集成在AUV上进行自主测量

水下机器人在救捞中的应用初探

图 – 旁扫声纳

水下机器人在救捞中的应用初探

图 – 橙鲨AUV

橙鲨I型AUV是由天津深之蓝海洋设备科技有限公司设计、生产,优选先进的成熟零部件产品为主,具有低阻力外形以及良好的低速操纵性,流体动力布局的类型为“航行体+十字型全动鳍舵+单转桨”的形式。水平鳍舵左右对称,垂直鳍舵上下对称。应用“GPS+光纤罗经+DVL”方案实现自主导航,可搭载侧扫声纳等传感器,实现对海底地形的观测。

水下机器人在救捞中的应用初探

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