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摘要：  首款“功能模塊”理念智能水下機(jī)器人問(wèn)世，這是首次將“功能模塊”理念應(yīng)用于水下機(jī)器人領(lǐng)域。

關(guān)鍵字：  智能，水下機(jī)器人，永磁式

近日從哈爾濱工程大學(xué)獲悉，該校船舶工程學(xué)院大四學(xué)生李志富5人團(tuán)隊(duì)，在指導(dǎo)教師張鐵棟帶領(lǐng)下，依托水下機(jī)器人國(guó)防重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，歷時(shí)一年自主設(shè)計(jì)出國(guó)內(nèi)首款“多功能智能水下機(jī)器人”，首次將“功能模塊”理念應(yīng)用于水下機(jī)器人領(lǐng)域。該款機(jī)器人可根據(jù)需要選擇不同模塊隨時(shí)“換芯”、隨時(shí)變身，可應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜水下作業(yè)。這款機(jī)器人近日獲得首屆“全國(guó)海洋航行器設(shè)計(jì)與制作大賽”實(shí)物制作類(lèi)特等獎(jiǎng)。

該項(xiàng)目中自主研發(fā)應(yīng)用的永磁式平面磁傳動(dòng)推進(jìn)器、永磁式平面磁傳動(dòng)機(jī)械手、改裝水密接插件均屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，具有重要的推廣價(jià)值。

據(jù)該團(tuán)隊(duì)成員陶春澤介紹，現(xiàn)有水下機(jī)器人大都單體運(yùn)作成本高，人們期待能設(shè)計(jì)出一款具有較高通用性和經(jīng)濟(jì)性的水下機(jī)器人，可滿足不同任務(wù)的需求。為此，該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地首次將“功能模塊”理念應(yīng)用于水下機(jī)器人的研發(fā)中，設(shè)計(jì)出了這款具有多種功能的水下機(jī)器人。他們開(kāi)發(fā)出了多種可供使用者選擇的模塊，并在機(jī)體上預(yù)留功能模塊安裝空間，用戶可根據(jù)使用需求安裝相關(guān)模塊，真正實(shí)現(xiàn)一體多用。目前，該團(tuán)隊(duì)已開(kāi)發(fā)出水下維修、水下考古、自主避障、海底光纜鋪設(shè)等模塊。下一步，他們還將添加“水質(zhì)清理”模塊，用于實(shí)驗(yàn)室水池水質(zhì)凈化、池壁維修檢測(cè)等。

目前的水下機(jī)器人推進(jìn)器多采用軸傳動(dòng)和電磁耦合兩類(lèi)，存在著密封性能不好、可靠性低、效率低等不足。

為此，該團(tuán)隊(duì)潛心研發(fā)設(shè)計(jì)出永磁式平面磁傳動(dòng)推進(jìn)器，利用磁鐵異性相吸的原理進(jìn)行傳動(dòng)，以靜密封替代傳統(tǒng)動(dòng)密封，避免了因動(dòng)密封產(chǎn)生摩擦生熱，大大提高了機(jī)器人可靠性，節(jié)約資源的同時(shí)也提高了效率。同時(shí)，使用永磁鐵改變了電磁鐵耗能與不穩(wěn)定的弊端，具有能耗低、效率高、轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。水下環(huán)境復(fù)雜，壓力大，為確?？刂婆撌颐芊庑阅?，該團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)采用了圓柱形耐壓艙結(jié)構(gòu)，并自主設(shè)計(jì)了全新的水密接插件，同市場(chǎng)上現(xiàn)有成品水密接插件相比，該改裝水密接插件成本僅為其1/20左右。