作者:史湘綺 李傳福
在當(dāng)今快速發(fā)展的科技時代,水下工程技術(shù)正成為全球關(guān)注的焦點之一。近期,我國在這一領(lǐng)域取得了重大突破——首臺國產(chǎn)水下敷纜機(jī)器人成功完成了下水測試,其作業(yè)速度達(dá)到了令人驚嘆的公里級,即每小時可鋪設(shè)1000米電纜。這一成就不僅展示了我國在高端裝備制造領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力,也為全球水下工程技術(shù)的發(fā)展注入了新的動力。
這款水下敷纜機(jī)器人的研發(fā),是在我國海上新能源發(fā)電不斷發(fā)展壯大的背景下進(jìn)行的。隨著海底電纜敷埋施工面臨全新挑戰(zhàn),過去的作業(yè)方式和場景受到限制,國外水下敷纜作業(yè)機(jī)器人無法適應(yīng)我國近海的稀軟土質(zhì),存在易沉陷、行進(jìn)難等問題。因此,為滿足日益增長的海底作業(yè)需求,水下敷纜作業(yè)機(jī)器人的研究變得迫在眉睫。
該水下敷纜機(jī)器人具有履帶、雪橇行走能力和“搜尋—挖溝—敷埋”一體化作業(yè)能力,敷埋作業(yè)速度可達(dá)1000米/小時,機(jī)器人本體核心部件實現(xiàn)100%自主可控。這意味著項目從理論研究過渡至樣機(jī)實物階段,展現(xiàn)了我國在高端裝備制造領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力。
針對水下敷纜作業(yè)機(jī)器人普遍存在的海纜感知能力弱、持續(xù)作業(yè)時間短等難題,廣東電網(wǎng)公司攜手中國科學(xué)院自動化研究所、哈爾濱工程大學(xué)及山東未來機(jī)器人有限公司等科研機(jī)構(gòu)與企業(yè),組建了一支多學(xué)科交叉的精英攻關(guān)團(tuán)隊。團(tuán)隊通過創(chuàng)新性地融合“聲-光-磁-電”多模態(tài)信息,研發(fā)出了一種高效的海纜探測定位方法,成功攻克了多傳感器組合導(dǎo)航中的抗干擾技術(shù)難題。這一創(chuàng)新不僅解決了低能見度水下環(huán)境中海纜搜尋定位困難的問題,還有效避免了近底水下導(dǎo)航失效的困擾。
考慮到海底環(huán)境的復(fù)雜性,項目團(tuán)隊精心設(shè)計了履帶和雪橇兩種行進(jìn)模式,這兩種模式均能在稀軟土海床上實現(xiàn)穩(wěn)定行進(jìn),從而有效解決了機(jī)器人在此類復(fù)雜環(huán)境下的行進(jìn)難題。此次研發(fā)的機(jī)器人將全面適用于我國近海的稀軟土海底環(huán)境,其最大敷埋作業(yè)速度可達(dá)1000米/小時,相較于傳統(tǒng)作業(yè)方式,作業(yè)速度實現(xiàn)了近一倍的提升。
這一成果的取得,不僅為我國海洋工程技術(shù)的進(jìn)步鋪平了道路,也為全球水下工程技術(shù)的發(fā)展提供了新的解決方案。未來,我們期待更多像這樣的科技產(chǎn)品能夠不斷涌現(xiàn),為國家的建設(shè)與發(fā)展貢獻(xiàn)更多力量。