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新型水下机器人重塑海底检测格局:英巴联合研发突破多重技术难题

2025-09-09 10:23     来源:国际油气装备     深海机器人
海洋能源网获悉,近日,英国国家机器人中心(隶属于赫瑞-瓦特大学,为英国机器人与人工智能核心研究机构)与巴西塞奈气候技术研究所联合研发的新型水下机器人完成实地测试,其突破性技术设计将彻底改变传统海底检测模式。这款机器人不仅攻克了水下作业的多重核心技术难关,更有望推动海上能源设施、海洋基础设施检测领域的效率革新,据了解,改款机器人将于9月18日在英国国家机器人中心举办的首届“英国机器人博览会”上首次公开展出。

从技术创新维度看,该机器人凭借三项核心设计打破传统水下设备局限。其一,采用 “触手状柔性贴合结构”,区别于传统刚性操作臂,其柔软可弯曲的形态能在接触海上平台、管道等结构物时紧密贴合表面,既避免对精密设备造成碰撞损伤,又能适配复杂曲面作业场景;其二,创新“柔性骨架+类肌腱线缆”运动控制系统,以柔性主体为支撑,搭配类似人体肌腱的线缆调节机制,可根据作业需求灵活调整机械臂姿态,实现精细化操作;其三,搭载 “高精度环境感知与动态校正系统”,专用传感器能实时捕捉水下位置、水流速度及自身形态数据,即便在湍急水流中也能保持动作精准——测试数据显示,机器人在承受300克外力冲击时仍可稳定定位,受干扰后数秒内即可自动修正位置,解决了复杂水文环境下作业精度不足的行业痛点。

这些创新成果的背后,是研发团队对三大技术难点的针对性突破。首先是 “柔性材质与结构稳定性的平衡难题”:既要保证机器人接触结构物时的柔软贴合度,又需具备足够的承载与抗干扰能力,团队通过上百次材料配比测试,最终确定兼具柔韧性与韧性的主体材质,并优化骨架结构比例,实现 “软贴合、硬稳定” 的双重需求;其次是“复杂水下环境的精准控制挑战”:水下能见度低、水流方向多变,传统设备易出现定位偏差,研发团队通过升级传感器算法,让设备实时同步环境数据与自身姿态,搭配线缆控制系统的动态响应机制,确保恶劣条件下的作业稳定性;最后是 “外力干扰下的快速校正难关”:针对海底可能出现的水流冲击、结构碰撞等突发情况,团队不仅强化了机械臂的结构韧性,更开发出毫秒级响应的校正程序,确保外力作用下仍能维持作业精度,这也是其能承受300克外力的核心技术支撑。

据研发团队介绍,这款机器人的落地应用将显著降低海底检测的综合成本。以往此类检测需依赖大型作业船只与专业潜水员,不仅费用高昂,还存在人员安全风险与环境干扰问题;而新型机器人可搭载于小型水下航行器,灵活完成设备巡检、故障排查等任务,既提升作业安全性,又减少燃油消耗与海洋污染。英国国家机器人中心项目经理罗安妮・米勒表示:“这不是对现有技术的渐进式改进,而是从作业逻辑上重构了水下检测模式,为更安全、更高效的海底作业开辟了新路径。” 巴西塞奈气候技术研究所首席研究员卢卡斯・席尔瓦则强调,英巴双方的协同创新不仅突破了技术瓶颈,更探索出跨洲科研合作的高效模式,为全球海洋工程装备领域的技术升级提供了参考。

未来,随着技术的进一步优化,该机器人有望拓展至深海资源勘探、海底生态监测等更多场景,为全球海洋开发与保护提供更具性价比的技术解决方案,推动海底检测行业从“传统人工主导”向 “智能设备核心”的转型。

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