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哈工程團(tuán)隊(duì)相繼突破多重難題 成功研發(fā)“深海醫(yī)師”
2022年07月05日 09:04:39 來源:化工儀器網(wǎng) 作者:羊舌木 點(diǎn)擊量:4570

哈爾濱工程大學(xué)研發(fā)了國內(nèi)首套海洋結(jié)構(gòu)物水下無損檢測機(jī)器人,并于近日通過了國家科技部組織的驗(yàn)收,,實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)水下無損檢測的工程化示范應(yīng)用。

  【化工儀器網(wǎng) 時(shí)事熱點(diǎn)】海洋鉆井船,、海洋鉆井,、采油平臺(tái)、海上風(fēng)電塔樁等海洋裝備大都采用鋼結(jié)構(gòu)桁架式結(jié)構(gòu),,鋼管對(duì)接,、相貫線焊縫質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全。而受到風(fēng)浪水流沖擊和長年累月海水侵蝕等因素作用,,結(jié)構(gòu)物會(huì)形成裂紋,,為了避免構(gòu)件斷裂,影響海洋裝備的運(yùn)營安全,,就需要進(jìn)行周期性的焊縫檢測,,提前發(fā)現(xiàn)潛在安全隱患。
 
  據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),,我國海上風(fēng)電塔有4300個(gè),,但可以潛入水下60米的專業(yè)檢測人員卻不到200人,作業(yè)過程不僅需要專用潛水設(shè)備和支持母船,,而且還要看海況和天氣,,存在作業(yè)窗口期短、風(fēng)險(xiǎn)大,、成本高的特點(diǎn),。同時(shí),作業(yè)水域較深時(shí),,人工下水檢測過于危險(xiǎn),,而且成本過高,這種方法很大程度上取決于探傷人員的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。
 
  哈爾濱工程大學(xué)研發(fā)了國內(nèi)首套海洋結(jié)構(gòu)物水下無損檢測機(jī)器人,,并于近日通過了國家科技部組織的驗(yàn)收,,實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)水下無損檢測的工程化示范應(yīng)用。目前市場上運(yùn)用的檢測工具需要兩位檢測人員分別在水上和水下密切配合,,研究團(tuán)隊(duì)給機(jī)器人增加了輔助定位系統(tǒng),,降低了檢測人員的操作復(fù)雜度,能夠更專注于檢測數(shù)據(jù)的判斷,,提高作業(yè)效率,,整個(gè)操作過程一人就可以完成。他們通過水下焊縫輔助定位系統(tǒng)的研發(fā)和打壓試驗(yàn),,讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了在海底500米穩(wěn)定精準(zhǔn)操作,。
 
  在水下復(fù)雜擾流干擾的情況下,保證機(jī)器人的穩(wěn)定吸附與靈活運(yùn)動(dòng)是一大挑戰(zhàn),。對(duì)此,,研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一套變磁力吸附系統(tǒng),通過流速計(jì)感知檢測機(jī)器人的流場情況,,進(jìn)而實(shí)時(shí)調(diào)整吸附力大小,,保證檢測過程中既能吸附牢靠又可靈活運(yùn)動(dòng)。海洋結(jié)構(gòu)物管徑最小是0.5m,,而最大的可達(dá)8m左右,,面對(duì)管徑差距如此懸殊的海洋結(jié)構(gòu)物鋼樁,如何兼容各種形式的海洋結(jié)構(gòu)物的管徑也是一大難題,。團(tuán)隊(duì)成員巧妙將機(jī)器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成可重構(gòu)的三段鉸接形狀,,通過改變鉸接出兩段間的角度,滿足了機(jī)器人兼容不同管徑的檢測任務(wù),。
 
  為了把檢測人員從復(fù)雜的操作中解放出來,,團(tuán)隊(duì)研究開發(fā)了人在環(huán)中的半自主檢測技術(shù),機(jī)器人可以自己跟蹤焊縫,,在檢測到疑似缺陷時(shí)操作人員可以專注于對(duì)檢測效果影響最大的運(yùn)動(dòng)軸,,其他的運(yùn)動(dòng)軸則由機(jī)器人自動(dòng)解算,極大的簡化了操作人員的操作,。
 
  2021年,,團(tuán)隊(duì)攜帶機(jī)器人先后中廣核如東海上風(fēng)電場F06號(hào)風(fēng)電塔樁進(jìn)行了實(shí)際檢測,機(jī)器人表現(xiàn)出色,,完成了國內(nèi)的首次風(fēng)電塔樁水下機(jī)器人無損檢測示范應(yīng)用,。海洋結(jié)構(gòu)物水下機(jī)器人檢測,不但避免了人工潛水檢測的人員安全風(fēng)險(xiǎn),,還能提高檢測效率降低運(yùn)維成本,,有利于海洋各類資源的高效開發(fā),,為我國的能源安全提供強(qiáng)有力的保障。
 
  讓技術(shù)落地轉(zhuǎn)化,,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用,。在未來,研究團(tuán)隊(duì)還將繼續(xù)改善水下檢測機(jī)器人環(huán)境感知和智能決策能力,,為我國水下機(jī)器人自主環(huán)境感知與作業(yè)技術(shù)研究應(yīng)用奠定基礎(chǔ),。
 
  (資料來源:央廣網(wǎng))
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