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水火相融！我國實現機器人水下火炬接力
2022年02月07日 08:30:46
來源：化工儀器網 作者：江魚 點擊量：5480
由沈陽自動化所牽頭，聯合北京動力機械研究所、廣東智能無人系統研究院等單位聯合研制水下機器人，實現水下火炬接力。
【化工儀器網 行業百態】 2月4日，北京冬奧會如約舉辦。開幕式上視聽盛宴，賽中眾多監測儀器護航運動員安全，技術成為“簡潔、安全、精彩”的通道。值得一提的是，本屆冬奧會還實現了多個首次，其中一項成果曾被用于火炬傳遞中。
2月2日，在北京冬奧公園舉行的冬奧火炬傳遞活動中，由沈陽自動化所牽頭，聯合北京動力機械研究所、廣東智能無人系統研究院等單位聯合研制水下機器人，實現水下火炬接力，并在25天的時間里開展了近百次的測試，進一步提升了機器人的控制性能和穩定性。
在火炬傳遞中，火炬手將奧運圣火傳遞給水陸兩棲機器人，水陸兩棲機器人“舉”著點燃的火炬下水，沿冰壺賽道旋轉滑入冰洞口；水下變結構機器人向其靠攏，兩臺機器人手持火炬在水下精準對接點火，水下變結構機器人手持點燃火炬從冰洞口出水，將奧運圣火傳遞給下一棒火炬手。
為了完成系列傳遞，研發團隊采用快速定制化開發技術，突破了水下機器人在復雜環境下了冰水跨介質高適應性運動控制、復雜流場擾動的水下動態對準、水下機械臂厘米級精準作業、跨介質可靠燃燒組織等關鍵技術，為水下機器人成功進行火炬傳遞奠定了基礎。
值得一提，機器人的水下精準對接與水下點火，既是傳遞亮點又是難點。想要達成精準對接，在野外復雜流場環境條件下，火炬末端的定位精準度須持續保持在1厘米以內。這對機器人的動力穩定性要求很高。水下推進器為水陸兩棲機器人提供水下動力的核心零部件，至關重要。
本次采用的水下推進器應用了先進的磁性耦合驅動技術，大幅減少了推進器運行過程中的沖擊與振動；動力電源與信號電源系統內部隔離，所有電器元件絕對密封在一個密封艙內，減少了密封泄漏危險；機、電、槳的融合設計和精密工藝使產品效率、噪聲、功率密度等多項參數達到極致。高性能、高精度、推力大、體積小、重量輕等技術優勢，很好地滿足了機器人火炬手的要求，成為其動力首選。
另外，據了解水下火炬重點在于“防水”和“補氧”。火炬研發從燃燒需要可燃物、助燃劑、點火源3個方面入手。火在水下實現燃燒重要因素是“防水”和“補氧”。防水”是指保護點火源，即給火制造“無水環境”。火種被放置在一個“筒”狀的“空腔”中，燃燒的火焰周圍，包裹了一層“氣膜”一樣的氣動防水罩，兩項設計保證了奧運之火與水“隔絕”，順利在水下燃燒。此外，為了防止水下氧氣條件不足，火炬燃燒器還自帶了助燃劑，為火補充足夠的氧氣。
不僅如此，除了水下火炬接力機器人外，空中飛行機器人、地面機器人、冰雪面六足機器人等，先后參加實驗室測試和外場試驗，并在沈陽和北京開展了外場試驗，為北京冬奧火炬傳遞提供了高質量的技術和裝備支撐。
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