哈工程科研團隊研發“深海醫生” 填補領域國產空白
中新網哈爾濱7月5日電 (朱虹 記者 史軼夫)哈爾濱工程大學5日發布消息,該校研發中國國內(nei) 首套海洋結構物水下無損檢測機器人,並通過中國科技部組織的驗收,實現中國國內(nei) 水下無損檢測的工程化示範應用。該水下檢測機器人可用於(yu) 水下500米,完成各類海洋結構物的水下無損檢測,填補了該領域的國產(chan) 空白。
海洋鑽井、采油平台、海上風電塔樁等海洋裝備大都采用鋼結構桁架式結構,鋼管對接、相貫線焊縫質量直接關(guan) 係到結構安全。而受到風浪水流衝(chong) 擊和長年累月海水侵蝕等因素作用,結構物會(hui) 形成裂紋,為(wei) 了避免構件斷裂,影響海洋裝備的運營安全,就需要進行周期性的焊縫檢測,提前發現潛在安全隱患。
“據不完全統計,我國海上風電塔有4300個(ge) ,但能完成60米以下的專(zhuan) 業(ye) 水下結構物檢測人員卻不到200人。作業(ye) 水域較深時,人工下水檢測過於(yu) 危險,而且成本過高,並且這種方法許多因素取決(jue) 於(yu) 探傷(shang) 人員的經驗和技術,國外已經研製了一係列的水下檢測機器人,然而國內(nei) 在該領域仍處於(yu) 起步階段。”麵對這一痛點,哈爾濱工程大學船舶工程學院教授王剛,帶領學生們(men) 在5年前開展了“深海醫生”——水下檢測機器人的研發。
水下作業(ye) 不同於(yu) 陸地,不僅(jin) 麵臨(lin) 水深的影響,而且存在擾流複雜,如何保證檢測過程中機器人和探頭的穩定,是極具挑戰性難題。團隊通過多年攻關(guan) ,相繼突破了擾流複雜吸附難、海洋結構物管徑差異大、節點焊縫結構複雜等難題。
在水下複雜擾流幹擾的情況下,保證機器人的穩定吸附與(yu) 靈活運動是一大挑戰。對此,研究團隊設計了一套變磁力吸附係統,通過流速計感知檢測機器人的流場情況,進而實時調整吸附力大小,保證檢測過程中既能吸附牢靠又可靈活運動。
去年,團隊攜帶機器人完成了中國國內(nei) 的首次風電塔樁水下機器人無損檢測示範應用。海洋結構物水下機器人檢測,不但避免了人工潛水檢測的人員安全風險,還能提高檢測效率降低運維成本,有利於(yu) 海洋各類資源的高效開發,為(wei) 中國的能源安全提供強有力的保障。
今後,團隊還將繼續改善水下檢測機器人環境感知和智能決(jue) 策能力,實現在複雜環境中對複雜焊縫的精確跟蹤,為(wei) 中國水下機器人自主環境感知與(yu) 作業(ye) 技術研究應用奠定基礎。(完)
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