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哈工程研发出国内首款功能模块理念水下机器人-【新闻】

发布时间:2021-05-28 13:58:05 阅读: 来源:陶瓷厂家

哈工程研发出国内首款“功能模块”理念水下机器人

日前,由哈尔滨工程大学船舶工程学院大四学生李志富等5人组成的团队,在指导教师张铁栋的带领下,依托于水下机器人国防重点实验室,历时一年自主研发设计的“多功能智能水下机器人”,首次将“功能模块”理念应用于水下机器人研发中,该团队自主设计的国内首创永磁式平面磁传动推进器也成功应用。

据悉,这一作品获得首届“全国海洋航行器设计与制作大赛”实物制作类的特等奖,该赛事是国内高校船海领域最高级别的专业赛事。评审组专家一致认为,该作品已接近工业化标准,其中永磁式平面磁传动推进器和水密接插件可进行推广应用。

水下机器人在水下进行试验。东北网记者 王蕊 摄

时下,水下机器人推进器多采用轴传动和电磁耦合两类,但存在着密封性能不好、可靠性低、效率低等不足。为此,团队潜心研发设计出永磁式平面磁传动推进器,利用磁铁异性相吸的原理进行传动,以静密封替代传统的动密封避免了因动密封产生摩擦生热,大大提高了机器人的可靠性,节约资源的同时也提高了效率。经查验,该推进器属国内首创,目前正在申请专利。使用永磁铁,一改电磁铁耗能与不稳定的弊端,与传统的电磁式磁耦合推进器相比具有能耗低、效率高、转动稳定等优点。

学生制作的水下机器人。东北网记者 王蕊 摄

“现有的水下机器人大都单体运作成本高,因此人们一直期望设计的结果具有较高的通用性和经济性,可以满足不同任务的需求”,团队成员陶春泽说到。在此背景下,他们团队萌生了设计一种具有多种功能的水下机器人的想法。于是,他们创造性地首次将“功能模块”理念应用于水下机器人的研发设计中,即开发出多种可供使用者选择的模块,并在机体上预留功能模块安装空间,用户可以根据使用需求安装相关模块,真正实现一体多用。目前,团队已开发出水下维修、水下考古、自主避障、海底光缆铺设等模块。

水下机器人制作者与水下机器人在一起。东北网记者 王蕊 摄

水下环境复杂,压力大,为确保控制舱室的密封性能,团队设计采用了圆柱形耐压舱的结构,配以橡胶密封圈密封。为解决穿舱件的水密问题,团队自主设计了水密接插件,通过在接插处放置橡胶密封圈、插头里灌注环氧树脂、插头尾部用固体胶固定来实现。同市场现有的成品水密接插件相比,成本仅为其1/20左右。该插件属国内首创,具有推广价值,目前正在申请专利中。

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