由于生产和生活的需要,我们不断地开发和消耗着陆地资源,随着时间的推移,我们必须寻找新的资源领域,海洋就是其中之一。要发掘海洋丰富的矿产资源和生物资源,但海底特别是深水海底的开发,靠人下潜存在很多困难和危险,因此研究探索水下机器人是非常必要的,于是,世界各国迫不及待地开始研制水下机器人。

你见过“下五洋捉鳖”的水下机器人吗?

海底的情况十分复杂,它既不同于陆地,也不同于太空,给机器人的研制带来很大困难。首先是海底压力大,随着下潜深度的增加,压力不断增加,到6000米海底,水下压力竟达到600×10-5帕多,而水下机器人各部分必须承受这么大的压力;水比空气密度大,就是说机器人在水中运动要消耗比在空气中更大的能量。海水是导电物质,能使无线电波迅速衰减,甚至无法传播,只好代之以水声技术,而且还要求机器人的电气设备、插件及电缆不能丝毫渗漏;光波在水中散射,会被消耗和吸收,使传播距离缩短,给红外照相、遥感及远距离摄像带来困难;另外,由于海浪大,机器人回收困难也加大。

6000米水下自治机器人

我国有辽阔的海域,国家对开发水下机器人非常重视。1985年,我国自行研制的第一台有缆水下机器人“探索者”诞生,1994年曾在西沙群岛海域实验成功。

你见过“下五洋捉鳖”的水下机器人吗?

我国“探索者”机器人

CR-01是我国自行研制的6000米水下无缆自治机器人,外形像一个小潜艇,长4.374米,宽0.8米,高0.93米,质量1305.5千克,由载体系统、控制系统、水声系统、收放系统4大部分组成。机器人上装有垂直推进器和侧移推进器,机动性强,能自动定深、定向,装有长基线声学定位系统和卫星定位系统,配备各种传感器、探测器,便于记录温度等参数,装有CPU及多级递阶控制结构,方便编人、修改程序。最大航速2节(“节”是速度单位,1节=1海里/小时,1海里=1852米),续航时间为10小时,定位精度10~15米,能完成水下摄像、海底沉物目标探测、海底地势测量、海底多金属核矿测量等任务。

你见过“下五洋捉鳖”的水下机器人吗?

CR-01机器人

1995年8月两次完成了太平洋海底功能试验,1997年5~6月完成了工程化试验,并对太平洋海底的多金属核矿进行了调查。CR-01机器人的成功使我国对地球海洋97%的海域具有了详细探测的能力,从而使我国在深海探测方面位居世界强者之列。

在此基础上研制的CR-02机器人,外形酷似鱼雷,直径800毫米,长4米,可以紧贴海底工作,它的功能扩大为:深海深度、温度、海水流速的调查,深海海底资源调查、海底采矿的前期调查。

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