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愛(ài)看海洋探索類節(jié)目的觀眾可能或多或少都看見(jiàn)過(guò)水下機(jī)器人,里面是無(wú)人操作的,代替人工去海底探索,人是無(wú)法適應(yīng)深海的高壓的,通過(guò)水下機(jī)器人就可以了避免這樣的問(wèn)題,可以幫助我們?nèi)ラ_(kāi)發(fā)海洋。由于我們平常無(wú)法直面的查看水下機(jī)器人,那下面航士小編就給大家科普一下。
水下機(jī)器人其實(shí)是由好幾個(gè)種類的,主要有:有纜遙控機(jī)器人和無(wú)纜遙控急切人兩種,其中有纜遙控機(jī)器人又分為水中自航式、拖航式和能在海底結(jié)構(gòu)物上爬行式三種。
水下機(jī)器人的操作原理:機(jī)器人的水下運(yùn)動(dòng)和作業(yè),是由操作員在水面母艦上控制和監(jiān)視??侩娎|向本體提供動(dòng)力和交換信息。中繼器可減少電纜對(duì)本體運(yùn)動(dòng)的干擾。新型機(jī)器人從簡(jiǎn)單的遙控式向監(jiān)控式發(fā)展,即由母艦計(jì)算機(jī)和機(jī)器人本體計(jì)算機(jī)實(shí)行遞階控制,它能對(duì)觀測(cè)信息進(jìn)行加工,建立環(huán)境和內(nèi)部狀態(tài)模型。操作人員通過(guò)人機(jī)交互系統(tǒng)以面向過(guò)程的抽象符號(hào)或語(yǔ)言下達(dá)命令,并接受經(jīng)計(jì)算機(jī)加工處理的信息,對(duì)機(jī)器人的運(yùn)行和動(dòng)作過(guò)程進(jìn)行監(jiān)視并排除故障。開(kāi)始研制智能水下機(jī)器人系統(tǒng)。操作人員僅下達(dá)總?cè)蝿?wù),機(jī)器人就能根據(jù)識(shí)別和分析環(huán)境,自動(dòng)規(guī)劃行動(dòng)、回避障礙、自主地完成指定任務(wù)。
無(wú)人有纜機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)有以下優(yōu)點(diǎn):一是水深普遍在6000米;二是操縱控制系統(tǒng)多采用大容量計(jì)算機(jī),實(shí)施處理資料和進(jìn)行數(shù)字控制;三是機(jī)器人上的機(jī)械手采用多功能力反饋監(jiān)控系統(tǒng):四是增加推進(jìn)器的數(shù)量與功率,以提高其頂流作業(yè)的能力和操縱性能。此外,還特別注意機(jī)器人的小型化和提高其觀察能力。
那么水下機(jī)器人可以的具體應(yīng)用到底是哪些呢?
安全搜救
1、可用于檢查大壩、橋墩上是否安裝爆炸物以及結(jié)構(gòu)好壞情況;
2、遙控偵察、危險(xiǎn)品靠近檢查;
3、水下基陣協(xié)助安裝/拆卸;
4、船側(cè)、船底走私物品檢測(cè)(公安、海關(guān));
5、水下目標(biāo)觀察,廢墟、坍塌礦井搜救等;
6、搜尋水下證據(jù)(公安、海關(guān));
7、海上救助打撈、近海搜索;
管道檢查
1、可用于市政飲用水系統(tǒng)中水罐、水管、水庫(kù)檢查;
2、排污/排澇管道、下水道檢查;
3、洋輸油管道檢查;
4、跨江、跨河管道檢查;
船舶河道海洋石油
1、船體檢修;水下錨、推進(jìn)器、船底探查;
2、碼頭及碼頭樁基、橋梁、大壩水下部分檢查;
3、航道排障、港口作業(yè);
4、鉆井平臺(tái)水下結(jié)構(gòu)檢修、海洋石油工程;
科研教學(xué)
1、水環(huán)境、水下生物的觀測(cè)、研究和教學(xué);
2、海洋考察;
3、冰下觀察;
水下娛樂(lè)
1、水下電視拍攝、水下攝影;
2、潛水、劃船、游艇;
3、看護(hù)潛水員,潛水前合適地點(diǎn)的選擇;
能源產(chǎn)業(yè)
1、核電站反應(yīng)器檢查、管道檢查、異物探測(cè)和取出;
2、水電站船閘檢修;
3、水電大壩、水庫(kù)堤壩檢修(排沙洞口、攔污柵、泄水道檢修);
考古
水下考古、水下沉船考察。
漁業(yè)
深水網(wǎng)箱漁業(yè)養(yǎng)殖,人工漁礁調(diào)查。
無(wú)人無(wú)纜機(jī)器人尚處于研究、試用階段,還有一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題需要解決。無(wú)人無(wú)纜機(jī)器人將向遠(yuǎn)程化、智能化發(fā)展,其活動(dòng)范圍在250~5000公里的半徑內(nèi)。這就要求這種無(wú)人無(wú)纜機(jī)器人有能保證長(zhǎng)時(shí)間工作的動(dòng)力源。在控制和信息處理系統(tǒng)中,采用圖像識(shí)別、人工智能技術(shù)、大容量的知識(shí)庫(kù)系統(tǒng),以及提高信息處理能力和精密的導(dǎo)航定位的隨感能力等。如果這些問(wèn)題都能解決了,那么無(wú)人無(wú)纜機(jī)器人就能是名副其實(shí)的海洋智能機(jī)器人。海洋智能機(jī)器人的出現(xiàn)與大量使用,為人類進(jìn)入海洋從事各種海洋產(chǎn)業(yè)活動(dòng)提供了技術(shù)保證。
水下機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn):水下機(jī)器人可在高度危險(xiǎn)環(huán)境、被污染環(huán)境以及零可見(jiàn)度的水域代替人工在水下長(zhǎng)時(shí)間作業(yè),水下機(jī)器人上一般配備聲吶系統(tǒng)、攝像機(jī)、照明燈和機(jī)械臂等裝置,能提供實(shí)時(shí)視頻、聲吶圖像,機(jī)械臂能抓起重物,水下機(jī)器人在石油開(kāi)發(fā)、海事執(zhí)法取證、科學(xué)研究和軍事等領(lǐng)域得到應(yīng)用。
水下機(jī)器人的缺點(diǎn):由于水下機(jī)器人運(yùn)行的環(huán)境復(fù)雜,水聲信號(hào)的噪聲大,而各種水聲傳感器普遍存在精度較差、跳變頻繁的缺點(diǎn),因此水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中,濾波技術(shù)顯得極為重要。水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制中普遍采用的位置傳感器為短基線或長(zhǎng)基線水聲定位系統(tǒng),速度傳感器為多普勒速度計(jì)會(huì)影響水聲定位系統(tǒng)精度。因素主要包括聲速誤差、應(yīng)答器響應(yīng)時(shí)間的丈量誤差、應(yīng)答器位置即間距的校正誤差。
以上是航士科技整理的關(guān)于水下機(jī)器人的知識(shí),如有需要了解更多,您可以聯(lián)系航士科技咨詢。
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