“CR—02”等的抚仙湖水下考古、参加北极科考的“北极A ...

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沈阳自动化研究所是国内外有影响的研究与开发水下机器人并形成产品的科研实体之一,我国第一台有缆遥控和无缆自治水下机器人就是在这里诞生的,从某种意义上讲,沈阳自动化研究所的水下机器人各阶段技术成果代表了我国在这一技术领域的发展过程。作为中国科学院先进制造基地的一部分,水下机器人研究中心目前承担多项水下机器人国家重大科研项目,为国家海洋技术和水下技术的高科技发展起到重要作用。
水下机器人研究中心已形成了大、中、小型水下机器人系列产品的生产能力,并在国际、国内开展了各种水下工程作业。国际知名品牌RECON-IV水下机器人具有较强功能和可靠性,生产的多台设备出口国际市场和长年在南海石油钻井平台提供技术服务;"海潜一号"和"金鱼号"轻型水下机器人在沿海和内湖地区的水下探查作业起到重要作用;"海潜二号"水下机器人具有强作业功能;作为总体单位在国家863计划支持下完成的潜深1000米"探索者"和潜深6000米"CR-01"、"CR-02"自治水下机器人标志着我国自治水下机器人技术在国际上处于领先地位。"CR-01"自治水下机器人多次成功地完成了太平洋水域深海资源的调查;用于海底光缆埋设的爬行式水下机器人"海星号"是我国第一台海底自走式海缆埋设机

“CR—01”6000米自治水下机器人
  
  完成单位:沈阳自动化所、七零二所、中科院声学所、上海交大、哈工程大学等  
   
  成果简介:
  
  “CR—01”6000米自治水下机器人的主要用途是深海资源调查与开发。
    该机器人装备的主要调查设备有:侧扫声纳、浅地层剖面仪,海洋要素测量仪,摄像机、照相机等。该机器人不仅性能优良,而且通过工程化改造和太平洋的实际应用证明,其可靠性是高的。该机器人及机器人上各种设备和部件可供向国内、外市场销售。  
  
  成果获奖情况:该机器人获中科院科技进步特等奖,并与另外三个项目一起获国家科技进步一等奖。


CR-01水下机器人的本体长4.374米,宽0.8米,高0.93米,它在空气中的重量为1305.15公斤,它的最大潜深6000米,最大水下航速2节,续航能力10小时,定位精度10~15米。它是一套能按预订航线航行的无人无缆水下机器人系统,它可以在6000米水下进行摄像、拍照、海底地势与剖面测量、海底沉物目标搜索和观察、水文物理测量和海底多金属结核丰度测量,并能自动记录各种数据及其相应的坐标位置。
  
  CR-01主要由载体系统、控制系统、水声系统及收放系统四大部分组成。由于它艏部装有垂直推进器和侧移推进器,因而机动性强,自动定向定深快、准、精,为声光探测系统在深水中的稳定性和准确性创造了极其有利的条件。机器人装有长基线声学定位系统和GPS(卫星定位系统),因此系统本体在深水中的运动轨迹清晰,并可通过长基线定位系统对本体实施8道控制命令。系统本体所载传感器和探测系统齐全,可实时记录下温度、盐分、深度等参数。机器人具有多CPU、多级递阶控制结构,能方便地修改及编入程序,可预编程序航行,还可自动记录各种运动和功能及图像参数(黑匣子)。发生局部故障或丧失自航能力时,它能自动抛载上浮至水面,且自动抛起应急无线电发射天线和亮起急救闪光灯。机器人还有独特的回收和释放本体的收放系统。
  
  CR-01系统的研制成功,使我国具有了对除海沟以外海域进行详细探测的能力。1991年,中国大洋矿产资源研究开发协会被联合国批准为第五个深海采矿的先驱投资者,承担30万平方公里洋底的探测任务,并最终拥有对矿产资源最丰富的7.5万平方公里海域的优先开采权。CR-01为此提供了强有力的技术手段。继1995年8月CR-01在太平洋完成深海功能试验之后,1997年5月20日到6月27日,又进行了历时39天的工程化试验,对太平洋底的多金属结核矿进行了调查。其中6月10日在水下近10小时,海底工作时间6小时,进行了照相、侧扫、浅剖、温盐测量,对机器人进行了遥控,获得大量调查资料,圆满完成预定任务。
  
  试验表明,CR-01水下机器人的长基线声呐定位系统可报告机器人的深度、高度和航向;机器人可根据水声信道发来的遥控命令上浮、下潜、左转、右转和结束使命等,实现了自治水下机器人从预编程型向监控型的转变。
  
  水下6000米无缆自治机器人获国家科技进步一等奖,它的主要技术负责人——封锡盛副总师1999年当选为中国工程院院士。



  ■“家族”简介

  
   哥哥CR-01型6000米自治水下机器人,生于1995年,标志着我国自治水下机器人的总体水平跻身于世界先进行列

    弟弟CR-02型6000米自治水下机器人,生于2000年,昵称AUV,某些技术指标超过了哥哥

  晨报讯(记者 谭皓)在距离海平面6000米处的海洋深处,一个黄色小型“潜水艇”安静地航行着。

    只要它发现海中的“宝贝”,则会立刻停下来,拍照或拍个短片。

    它是我国首个6000米自治水下机器人———CR-01的“亲弟弟”,代号:CR-02,昵称:AUV。

  出生用两年 本事比“哥”高

    据了解,“弟弟”出生于2000年底,它和1995年出生的“哥哥”的“长相”十分接近,浅黄色的“皮肤”,外形都有些类似潜水艇,“弟弟”比“哥哥”长了近30公分。

    “它的出生大体上用了2年时间,共经历了四个过程。”它的“家长”之一,中科院沈阳自动化研究所电控总工研究员燕奎臣介绍。

    据了解,“哥哥”的诞生有着划时代的意义,它标志着我国自治水下机器人的总体水平跻身于世界先进行列,使我国成为世界上拥有这项技术和设备的少数国家之一。

    虽然在工作原理上和“哥哥”十分接近,但是弟弟在某些技术指标上超过了“哥哥”。此外,除了深海复杂环境下的海底矿产资源调查,“弟弟”也可以应用于失事舰船调查和深海科学考察。它还能穿透50米厚的泥层。

  性格“挺沉稳” 保证不走丢

    AUV的下水方式很特别,是被扔进水中的。

    在下水前,它被两条绳索挂在船舷外,当逐渐下落直至海面时,绳索脱离,AUV大头朝下旋转着降落海中。

    “在水下,它很安静,工作的时候几乎没有声音。”燕奎臣介绍,AUV在水中航行时,有靠尾部的4个螺旋桨状推进器和首部两个槽道推进器,所以“航行起来,它不会左右摇摆,呈水平状态,很平稳。”

    AUV动作轻盈,十分灵活,能自行控制在海中的姿态,能在海中“爬坡”,并且始终自行保持海底或海面的相对高度和深度。

    它还很听话。在AUV下水后,一旦偏离预定航迹,只要工作人员进行人工调整,它就乖乖回到预定航迹上。它头上的无线电天线,让它与船上的工作人员时刻保持联系,保证完成任务后不能“走丢”。

  “体检”合格 目前仍“待岗”

    9月19日至11月10日,AUV进行了一次彻底的身体检查。专家们带着它,在南海上进行了一次海试,这也是它第一次“下海”。当下到一定的深度后,AUV自带的摄像机和照相机就开始工作,扫射两边的地形地貌,探测海底状况。

    这次体检共进行了材料密封、探测能力,光学探测等方面的实验。体检结果:AUV能够适应深海作业。

    燕奎臣表示,目前,AUV处于待命状态,还没有用于实际科学考察,但是从几次湖试以及海试结果来看,它的性能良好,完全能够适应实际深海的科学研究,“一定能比CR-01工作出色!”
我国潜水器发展状况及存在的问题
2004-9-19  
摘要:本文介绍了我国与世界其它国家潜水器发展状况,提出目前我国潜水器研制中存在的一些关键技术问题和解决方式。
关键词:潜水器

引言
潜水器设计是一项综合性的复杂工程,它涉及到流体、结构、材料、生命支持、液压、水声、光学、计算机控制等多门学科。
潜水器研制水平,往往体现了一个国家的综合技术力量,典型的如 6000m 深潜器,目前仅美、法、日、俄、中等国家才能研制。二十一世纪是海洋的世纪,作为一个海洋大国,理应在深潜器研制、应用方面占据一席之地。


国外潜水器发展状况
人类从二十年代开始现代潜水器研制,一直到六十年代,主要是向深度挑战。 1934 年,美国潜水器潜入 914m 深度,开始了人类第一次在深海对生物进行观察。 1960 年,人类终于下潜到海洋最深处 10913m ,即太平洋马里亚纳海沟。这段时期研制的潜水器一般仅限于观察,无运动、作业能力,发展也较为缓慢。
六十年代,以美国 “ 阿尔文 ” 号为代表的第二代潜水器得到发展。这类潜水器带有动力,还配置了水下 TV 、机械手等,不仅可以观察,还可以进行一些简单作业和海洋资源调查等任务。 “ 阿尔文 ” 号以铅酸电池作为动力,下潜深度 3658m , 1966 年, “ 阿尔文 ” 号和另一潜水器配合,在西班牙海域打捞出一颗失落的氢弹,其影响不可估量。

1963 年,美国长尾鲨号核潜艇失事,造成艇上官兵全部遇难的恶性事故。前苏联共青团号核潜艇失事,艇上官兵也有几十人遇难。这促使了美、苏等国研究深潜遇难潜艇的营救问题。 1970 年,美国深潜救生艇 DSRV 下水,最大下潜深度 1069m ,一次可营救 24 名人员,并配有 7 自由度机械手。 1979 年,美、英联合进行 DSRV 救援演习获得成功,这是人类历史上第一次在水下由救生艇向另一潜艇进行人员干转移。同时,也把载人潜水器技术推向了顶峰。

七十年代中后期,受两次石油危机的影响,近海石油开采迅猛发展,新一代无人遥控潜水器 ROV 使潜水器发展到了鼎盛时期。它突出了作业能力及商业应用,目前,已发展到 500 多艘,其中 90% 用于石油平台作业。

进入八十年代末,九十年代初,由于大陆石油资源枯竭并不如原先估计的那样严重,海洋石油开采受成本、风险影响,处于修整期。潜水器发展同样也处于停顿,甚至萎缩状态。连一些世界上著名大公司如 OSEL 、 AMETEK 等都倒闭或被其它公司合并。


我国潜水器技术发展状况
我国从七十年代开始较大规模地开展潜水器研制工作, 20 多年来,广大科技工作者付出辛勤汗水,紧跟世界先进水平,先后研制成功以援潜救生为主的 7103 艇 ( 有缆有人 ) 、 Ⅰ 型救生钟 ( 有缆有人 ) 、 QSZ 单人常压潜水器 ( 有缆有人 ) 、 8A4 水下机器人 ROV( 有缆无人 ) 和军民两用的 HR-01 ROV , RECON IV ROV 及 CR-01A 6000m 水下机器人 AUV( 无人无缆 ) 等,使我国潜水器研制达到国际先进水平。我国潜水器研制也有几个显著阶段特征:
七十年代,主要研制载人援潜救生潜器。典型代表是 Ⅰ 型救生钟和 7103 艇。 Ⅰ 型救生钟是我国第一代潜水钟,它以湿救为主,兼顾干救,下潜深度 130m ,一次可救助艇员 6-8 人。在良好海况下,失事艇座沉海底倾角不大时,也可以与失事艇救生平台对口干救。 7103 深潜救生艇主要是吸取美、苏潜艇失事的惨痛教训而研制的,它下潜深度达 300m ,一次可救助 22 名艇员。 7103 艇和失事艇对接成功后,可以实现艇与艇人员的干转移。它的研制成功,使我国援潜救生水平跃居世界先进水平行列。

由于救生钟无自航能力及作业能力,当失事艇处于较复杂的海况中,或救生平台有其他杂物时,便很难进行对接作业。故八十年代中,我国开始研制作业型载人潜水器,典型代表是 QSZ 单人常压潜水器。

QSZ 内部保持常压,载员一名,工作深度 300m 。它带有中继站,巡航半径 50m ,潜水员操作机械夹持器,可以完成简单的水下作业任务。当深度超过 300m 时,由于海水压力的存在,潜水员作业很容易疲劳。因此,它适合下潜不深、较短时间的作业任务。

三级援潜救生作业是一项很复杂的作业任务,有剪切钢缆,开花甲板,拧阀门等。显然, QSZ 是难以胜任的,因此,八十年代末,中国船舶工业总公司组织二所二校联合攻关,研制 8A4 水下机器人。其目标是研制一台以军用援潜救生为主,兼顾海洋油气开发,具有局部智能的无人缆控作业型水下机器人 -ROV 。它有三个显著的技术特征:

a :总体性能大于当时国内正在研制的各种缆控潜水器,技术层次上区别于 “863” 无缆水下机器人。

b :吸取引进的 AMETEK 2006 ROV 先进技术,按作业要求,改进其不足之处。

c :以援潜救生为主,逐步实现抢险救生作业智能化。

8A4 水下机器人工作深度 600m ,设有中继站,巡航半径为 150m ,配有五功能锚定手和六功能作业手,并配有六种作业工具支持。

8A4 水下机器人 1993 年通过海试,并成功地打开了失事潜艇模拟花甲板,在当时是国内潜水器中作业能力最强的一个。但由于经费原因,取消了中继站,潜水器直接拖带 600m 铠装缆下潜作业,机动性、抗流能力、作业能力大受影响,远未发挥出其应有的功能。

同时期,我国 ROV 另一典型代表是 RECON ⅠV 水下机器人,它是沈阳自动化所引进美国 PERRY 公司关键技术研制成功的,在南海石油平台作业中投入商业应用,并拟在海军各救捞大队配备使用。上海交通大学和加拿大 ISE 公司通过政府合作方式,联合研制成功 Hysub 10 及 Hysub 40 ROV 。其中 Hysub 10 功率仅 10HP ,主要用于教学、演示及简单的水下观察任务。 Hysub 40 则一直在上海打捞局使用,是国内引进的潜水器中,使用、经营较为成功的潜水器之一。

进入九十年代,我国深潜器研制取得了重大突破,其典型代表是 “ 探索者 ” 号 1000m 无人无缆遥控潜器和 CR-01 A 6000m 无人无缆遥控潜器 AUV 。它借助了俄罗斯有关技术力量,其中后者设计深度 6000m 。 1995 年 10 月,在夏威夷附近海域,成功地下潜到 5300m ,拍摄到海底锰结核矿分布情况,海底地势等重要图片,收集到大量珍贵数据。同时,也使我国成为继美、法、俄、日等国之后,能研制 6000m 深潜器的国家之一,为今后大洋锰核矿探测和大规模开采,创造了先决条件。


我国潜水器研制中存在的一些问题
我国潜水器研制主要目的就是三级援潜救生,同时,兼顾海洋油气开发的需要。经过 20 多年的努力,取得了骄人的成绩,解决了一大批关键技术,其主要技术水平已赶上国际先进水平,形成了二所三校一厂 ( 沈阳自动化所, 702 所,哈尔滨工程大学,上海交通大学,华中理工大学及武昌造船厂 ) 为主要的科研格局,培养了一大批中青年科技队伍。应该说,我国已基本具备了研制各种不同类型潜水器的能力。
目前,存在的主要关键技术问题有:


1 援潜救生作业
援潜救生是我国也是世界各国潜水器研制的首要目标,尽管我国已基本上具备了援潜救生条件,但实际应用中,由于海况的复杂性,离真正完成三级援潜救生尚有一段距离。关键问题有两个:
a 全方位抗流能力 

目前,各种自航式潜水器多为流线型,前后方向阻力小,侧向阻力大,为提高航速,前进方向一般布置两个桨,同时兼顾左右转向之用。介向一般布置一个桨,这样潜器侧向抗流能力较小,而潜器靠近失事目标时,海流是多向的,加上失事艇周围产生较大涡流,这就要求潜器有全方位抗流能力,否则,很难靠临目标,更谈不上救生了。

另一方面,以往研究潜器抗流能力时,都是基于机械手处于收藏位置,以此为基点来研究潜器水动力特性、螺旋桨设计、布置等等。实际操作当中,特别是潜器靠临失事目标时,机械手必须展开,抓取目标、锚定,然后才能作业。而机械手在不用伸展状态时,海流的影响是不同的,海流作用力通过机械手传递到潜器本体,当海流作用力足够大时,便会影响到潜器水动力性能。如果控制系统不能及时予以修正,潜器抗流能力便会降低。

该问题的求解要根据齐次坐标变换矩阵,建立起系统力传递变换矩阵,这是非线性的、多耦合系统,求出解析解相当困难。因此,只能通过数值分析理论,求出实时解,计算机实时控制。目前,该问题尚未很好解决。

b 潜器作业能力

潜器作业能力实际是和抗流能力紧密相连的,当潜器靠临失事目标、尚未锚定, “ 悬浮 ” 作业时,海流的影响使潜器很难精确定位,而作业时,机械手不同的伸展状态、工具作业时反作用力又影响到潜器的抗流、定位能力。以往研究潜器动力定位时,多是研究潜器在海水中的 “ 悬浮 ” 能力,而作业条件下动力定位,则是一个尚未研究解决的关键技术。因此,援潜救生中,若是打开失事艇救生平台花甲板、接送气管等,关键是潜器如何靠临失事艇,如何在救生平台附近锚定。若是从鱼雷发射管送食品、淡水等,关键是潜器如何在动力定位下作业。一旦这些关键技术有所突破,三级援潜救生技术必然有一个大飞跃了。


2 石油平台支持作业
潜水器发展到今天,最成功、最广泛的商业应用便是石油平台支持作业。石油平台支持作业目标明确,如井口水平仪观察、更换 0 形圈等,作业范围小,仅井口附近,四周有众多桩、管可以锚定。故对于石油平台支持作业,潜器抗流能力、动力定位能力要求相对较弱。关键在于潜器的可靠性、可维护性、操纵方便性。
由于石油开采是巨额投资项目,一般平台出现故障时,要求潜器能立即下潜排除故障,时间不能超过 24 小时。一旦 24 小时内不能排除故障 ( 无论是潜器本身故障不能工作,或是石油平台故障 ) ,潜器提供方都要支付平台公司巨额赔偿费用。故要求潜器时刻处于 “ 待命 ” 状态,还要有足够的备品备件。

从我国目前已有潜器来看,一般为研制产品,极少能 “ 复制 ” ,故可靠性都较低,很难上平台作业。而潜器无 “ 作业记录 ” ,又不能参与平台投标。因此,目前,我国石油平台作业中使用的潜器,基本上为国外引进,如上海打捞局 SCOPIN Ⅳ ,广州打捞局 AMETEK 2006 等,尚未有一台真正全部国内研制的潜器。我们研制的潜器不能上平台使用,无法批量生产、商业应用,即使研制成功的产品,也只能封存于仓库,时间一长,技术设备落后,只好淘汰。而国家又不能无限度投资,这又使大批中青年科技人员流失,无法将老一辈技术水平继承和发展下去,这正是我国潜器研制处于的艰难状态。


小结
经过几十年努力,我国潜水器设计研制已达到相当的水平,主要技术基本解决,目前,正处于关键阶段。一旦在全方位抗流能力、作业能力及可靠性方面有较大突破,使潜水器能在石油平台广泛应用,则必然大大促进我国潜水器研制事业的发展。有关部门应制订一些特殊政策,如发挥各研制单位优势,集中投资;限制国外潜器引进,扶持国内潜器;建立基金项目,留住科技人才等。否则,我们只能让国外潜器占领我们的市场。 “ 九五 ” 以后,老一辈专家基本退休,年青一代未能及时接上,必然使我国潜水器研制水平大大倒退,这是我们所不愿看到的。
我国水下机器人 相关的历史事件


  到2008年,7000米载人深潜器、6000米无缆无人水下机器人和“海龙号”深海无人遥控潜水器将进入设在青岛的国家深海潜水器基地。

2005年12月,我国公开了一种利用水体温差驱动的水下机器人。
到2005年,行业用机器人将增长25,的0台,强劲增长的领域为医疗机器人6,000台,水下机器人将增长3,000台。
2005年夏天,研制人员计划让首批水下机器人在40千米长的塞内克河和5个相连通湖泊里发挥作用,其中包括一座向纽约中心区50万居民供水的城市水库。

2004年7月,上海交通大学水下工程研究所在水下机器人研究开发领域又获重大突破:目前我国下潜深度最深、功能最强的无人遥控潜水器(R OV)海龙号”终于研制并测试成功。

2003年7月,沈阳自动化所研制的水下机器人“海极”号乘坐“雪龙”号极地考察船前往北极,参加中国第二次北极极地科学考察。
通过2003年对改造后的“仿生扛”号进行的水槽、水池试验和海上试验,证明了将鱼类推进和操纵方式应用于水下机器人是完全可行的,并且确实具有优于传统桨舵系统之处。
2003年8月,奥德赛公司工作人员在观察水下机器人拍摄的录像中,发现一个部分被埋在海底的边轮以及一个铜镀的舵。
2003年5月,猎手一II’号水下机器人 应邀开赴清江某水域搜寻一水底沉物。

  2002年,上海交大又取得包括HDTV、燃料电池、水下机器人在内的一系列标志性科研成果;学校还获得由GM、SUN、EDS公司共同资助建立的PACE项目,共获赠价值2亿美元软硬件设备,同时在上海交大建立了全球第18个、北美以外地区第1个PACE中心。
通过2002年的循环水槽试验和船模试验水池试验,初步了解了仿生水下机器人的性能,并在此基础上于2003年初完成了对“仿生扛”号的改造。

至2001年底,行业用服务机器人(这些行业机器人的主要领域有:水下、医疗、排爆、清洁和多用途移动机器人平台,其中都可向行走机器人这个高目标发展)安装总量接近12400台,其中水下机器人约有3300台占27%,占行业用服务机器人安装总量的27%。
到2001年底,行业用服务机器人(主要应用领域有:水下、医疗、排爆、清洁和多用移动机器人平台)安装总量接近12,400台,其中水下机器人约有3,300台,占总量的27%。
2001年底 行业用服务机器人安装总量接近12400台 其中水下机器人约有3300台占27%。
2001年,CR-02”6000米水下机器人在云南抚仙湖湖试成功,标志着我国已在这一领域达到了世界领先水平。

2000年完成了1千瓦水下机器人用质子交换膜燃料电池组的设计、组装和水下联合实验。

1999年末,世界全部服务机器人至少为6600台,其中家用机器人有3000台,约占50%,水下机器人及医用机器人分别占14%和12%,清洁机器人占6%。
国内,1999年深圳高技术产品交易会,哈工大的管内移动作业机器人,南开的微机操作机器人,上海交大的雕刻机器人,沈阳自动化所的6000米水下机器人模型等研究均达到较领先水平。
1999年日本成功地使用自制的水下机器人潜入超过11000m马里亚纳海沟进行海底摄像和机械手取样试验,显示了其强大的技术力量。

无缆水下机器人的研究、开发与应用成果获得1998年国家科技进步奖一等奖。
1998年,我国自行研制成功了深海6000米水下机器人并交付使用。

1997年6月,中国第一套6000米水下机器人试验获得成功,而这一次出海的第二套6000米水下机器人,担负的任务更为艰巨。
1997年5一6月,我国6000米水下机器人在太平洋圆满完成了各项洋底调查任务。
1997年5月20日至6月27日,6000米自治水下机器人又随“大洋一号”科学考察船二赴太平洋,参加试验调查应用工作,顺利地进人了高技术的工程化阶段。
1997年9月3日,国家科委在京主持召开了6000米水下机器人远洋深海资源考察汇报表彰会。
国家科委于1997年11月组织并主持了“无缆水下机器人研究开发与应用”成果鉴定会,鉴定结论为:工程化的“CR一01”6000米水下机器人性能优异,可靠性高,实用性强,在国际同类自治水下机器人中居领先水平。
1997年我国研制的6000米水下机器人已在海上试验成功。
1997年我国与俄罗斯科学家共同研制出无缆水下机器人,在6000m海处对海底进行矿产调查获得了成功。
1997年5月,这种水下机器人曾随“大洋一号”科学考察船赴太平洋参加科学考察。
1997年我国研制成功水下机器人。
  记者:1997年,中国的6000米自治水下机器人实验成功,标志着我国自治水下机器人的研制水平已跨入世界领先的行列。

1995年,中俄合作、以中国为主研制的6000米无缆无人水下机器人在中科院沈阳自动化研究所诞生。
1995年8月,CR-01”6000米无缆自治水下机器人研制成功,使我国机器人的总体技术水平跻身于世界先进行列,成为世界上拥有潜深6000米自治水下机器人的少数国家之一。
1995年,中国第一台6000米水下机器人制造成功。
1995年开始研究水下机器人的沈阳自动化所,水下6000米的深水机器人达到了国际先进水平,美、法等国都曾给过小数量的定制订单。
1995年8月,新式自治水下机器人在太平洋海域完成了6000米洋底探测试验,使我国在洋底探测领域跨越了20年。
我国从20世纪90年代开始研制,已经完成了具各摄像、声纳探测、温盐深测量等功能的水下机器人的研制,并于1995年在水深5 000m右的东太平洋进行了试验,获得了圆满成功。
1995年9月,中国6000米水下机器人终于研制成功。
1995年9月中国在大洋试验成功的6000米水下机器人,使中国具备了对除海沟以外的占全世界海洋面积97%的海域进行详细探测的能力,对海底矿产资源的勘探具有重大意义。

1994年美国海军制定了一份水下机器人的发展计划,并确定了四个发展顺序。
(摘自1994年5月《中华工商时报》我国首台600米无人 缆控“水下机器人”诞生 我国自行研制的首台智能“水下机器人”首次水下模拟救援试验获得成功。
1994年10月,我国首台大型无缆水下机器人—探索者”见封二图)在祖国西沙群岛附近1000米深水海域试验成功。
1994年10月,我国首台大型无缆水下机器人—探索者”在西沙群岛附近1000米深水域试验成功。
1994年我国在南海试验“探索者”号水下机器人时,水声通讯机和定位声纳联合工作十分困难。

1993年又研制出新的水下机器人样机。
1993年日本研制成作业水深11000米的“海沟”号深海无人潜水器;1993年,美国和日本研制成装有电脑的智能水下机器人。

1992年,日本海洋科技中心耗资5000万美元研制出“海沟”号水下机器人。
从1992年6月起,与俄罗斯科学院海洋 技术研究所合作,开始研制6000米无缆自治水下机器人。
我国从1992年6月起,开始研制6000米无缆水下机器人。

中俄双方于1991年10月签订了关于合作开发的“CD-01”6000米自治水下机器人的合作。

1990年,Cristi等人用自适应滑模控制研究了水下机器人的垂直面运动控制[
1990年,Cristi等人用自适应滑模控制研究了水下机器人(简称AUV)的垂直面运动控制。
1990年,Cristi等人用自适应滑模控制研究了水下机器人(以下简称AUV)的垂直面运动控制”
1988~1990年进行的“水下智能导航实验系统”是一项前期研究工作,主要工作是建立一台水下实验床;1990~1994年研制的“无缆水下机器人(探索者’号)属原理样机,该样机于1994年12月在我国南海完成了海上试验。
我国是从1990年开始进行自主水下机器人研制工作的,并先后推出了“探索者”7B8军用智能水下机器人以及与俄罗斯联合研制开发的6000米“CR-01”自主水下机器人。

比如1989年我国研制的水下机器人就已出口到美国。
比如1989年我国研制的水下机器人就己出口到美国。
1989年10月,用金鱼五号水下机器人对丰满电厂的侧门门槽的腐蚀情况进行检查,检查结果拍成了录像带,对其腐蚀程度有了直观的了解。

1988年夏,中型水下机器人“瑞康四号”交付我国南海二号石油钻井平台使用。
英国Fenner公司于1988年研制成功压力14MPa海水柱塞泵和压力10MPa水柱塞马达,应用于400m深的水下作业工具和水下机器人上。

我国从1987年开始AUV的研究和开发,1990年10月开始了我国第一台自治式水下机器人的研究工作,1994年9月在海南省三亚市附近海域进行了海试,海试取得了成功。

1986年“863”计划实施之前,我国研制的都是有缆遥控水下机器人,工作深度仅为300米。
1986年863计划实施之前,我国研制的都是有缆遥控水下机器人,工作深 度仅为300米。
1986年863计划实施之前,我国研制的都是有缆遥控水下机器人,工作深度仅为300米。
1986年曾安装在《海人1号》水下机器人上,用于目标搜索和定位。
1986年3月参加了国家863计划有关领域的论证和起草工作,在担任863计划智能机器人主题专家组组长期间,还重点负责了室外移动机器人、遥控移动作业机器人、壁面爬行机器人、高精度装配机器人以及1000米水下机器人和6000米水下机器人的立项论证和组织实施。
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我国自行研制的7000米载人潜水器-2.jpg
                       我国自行研制的7000米载人潜水器
新华网“雪龙”号7月16日电(记者 崔静)流线式外形,鹅黄色“皮肤”……在“雪龙”号船舱底部,“藏匿”着中国第三次北极科考的一名神秘“队员”——“北极ARV”。

    “北极ARV”是中国自主研发的首个自主与遥控混合作业模式水下机器人,它将携带多种测量设备,在此次北极科考中开展海洋环境监测活动。

    科考队首席科学家张海生说,这是中国自主研发的智能型水下机器人首次“亮相”北极科考。

    “北极ARV”由中科院沈阳自动化研究所等国内多家科研机构共同研制开发,是国家“863计划”海洋技术领域的一项重要课题。课题组负责人、中科院沈阳自动化研究所副研究员李硕介绍说,“北极ARV”是中国研制出的首个采用自主与遥控混合作业模式的水下监测系统。它不仅可以在研究人员遥控下作业,也可以通过预编程方式自主作业。

    李硕说,“北极ARV”自带能源,可通过微光缆与水面支持系统相连接。由于采用了“鱼雷体”和“框架体”相结合的流线式外形,它不仅可以发挥“框架体”遥控水下机器人的优势,在海中悬停并进行定点精确观测;也可以发挥“鱼雷体”自主水下机器人的特长,灵活方便地在一定范围水域里进行测量,获取更为全面的实时观测数据。

 
 尽管体重达350千克,这一“彪形大汉”却不会在海中沉没。李硕说,由于身穿可产生浮力的木质“外衣”,“北极ARV”可以在北极冰下100米以内的水域悬停,并可进行作业半径达3千米的水下航行。

    “北极ARV”由航行控制系统、导航系统、推进系统等构成,是一个可以搭载科考所需的冰下声学、光学等测量仪器的水下运动平台。据李硕介绍,“北极ARV”此次将在科考队进入北极冰区后投入工作,以获取冰底形态、海冰厚度及不同深度的海水盐度、温度等水文参数。

    他表示,由于北极地区海况特殊,同步获取冰下多种观测数据较为困难,专门针对北极海况设计制造的“北极ARV”将把现有的点线式冰下观测手段提升至三维立体模式,从而为海洋科研提供一种全新的协同观测技术手段。





“北极ARV”——第三次北极科考的秘密武器

     流线式外形,鹅黄色“皮肤”……在“雪龙”号船舱底部,“藏匿”着中国第三次北极科考的一名神秘“队员”——“北极ARV”。
    “北极ARV”是中国自主研发的首个自主与遥控混合作业模式水下机器人,它将携带多种测量设备,在此次北极科考中开展海洋环境监测活动。
    科考队首席科学家张海生说,这是中国自主研发的智能型水下机器人首次“亮相”北极科考。
    “北极ARV”由中科院沈阳自动化研究所等国内多家科研机构共同研制开发,是国家“863计划”海洋技术领域的一项重要课题。课题组负责人、中科院沈阳自动化研究所副研究员李硕介绍说,“北极ARV”是中国研制出的首个采用自主与遥控混合作业模式的水下监测系统。它不仅可以在研究人员遥控下作业,也可以通过预编程方式自主作业。
    李硕说,“北极ARV”自带能源,可通过微光缆与水面支持系统相连接。由于采用了“鱼雷体”和“框架体”相结合的流线式外形,它不仅可以发挥“框架体”遥控水下机器人的优势,在海中悬停并进行定点精确观测;也可以发挥“鱼雷体”自主水下机器人的特长,灵活方便地在一定范围水域里进行测量,获取更为全面的实时观测数据。
 尽管体重达350千克,这一“彪形大汉”却不会在海中沉没。李硕说,由于身穿可产生浮力的木质“外衣”,“北极ARV”可以在北极冰下100米以内的水域悬停,并可进行作业半径达3千米的水下航行。
   “北极ARV”由航行控制系统、导航系统、推进系统等构成,是一个可以搭载科考所需的冰下声学、光学等测量仪器的水下运动平台。据李硕介绍,“北极ARV”此次将在科考队进入北极冰区后投入工作,以获取冰底形态、海冰厚度及不同深度的海水盐度、温度等水文参数。
    他表示,由于北极地区海况特殊,同步获取冰下多种观测数据较为困难,专门针对北极海况设计制造的“北极ARV”将把现有的点线式冰下观测手段提升至三维立体模式,从而为海洋科研提供一种全新的协同观测技术手段。
沈阳造机器人北极冰下显神威  
2008年10月11日

    10月10日,是中国科学院沈阳自动化研究所建所50周年的日子。在庆祝会上,记者了解到,由沈阳自动化研究所研制的水下机器人第二次参加北极科考活动并首次在此高纬度下开展冰下应用。

    据介绍,经过多次试验,在北极冰区的冰层水下环境,“北极ARV”自由灵活地游动,载体运动性能、控制策略、冰下导航定位能力得到了验证,试验结果令人满意。

    “北极ARV”携带了温盐仪、仰视声呐、光通量测量仪和水下摄像机等多种测量设备,具有多种科学观测能力,获得了冰底形态、海冰厚度、温度、盐度、深度和冰下光学参数等多种科学观测数据,有效地补充了北极冰下现有的监测手段。“北极ARV”作业成功为我国北极科考提供了一种较大范围内的连续、实时冰下观测的技术手段。

    机器人摇篮里面成果多

    中国科学院沈阳自动化研究所成立于1958年。在过去的50年中,研究所研制的“探索者”号1000米无缆水下机器人结束了我国没有深海机器人的历史。接着,“CR-01”6000米无缆自治水下机器人1995年和1997年两次赴南太平洋海域成功进行海洋资源调查实验,获得1998年国家科技进步一等奖。在工业机器人方面,沈阳自动化所自主研制开发了用于汽车生产线上的弧焊机器人、点焊机器人和自动导引车AGV,使沈阳自动化所成为中国机器人产业化的一支重要力量。

    此外,结合国家经济和社会发展需求,研究所开发了多种形式的特种机器人。“灵蜥”反恐防暴机器人是面向公共安全、处置危险品开发的机器人系列产品,已交付使用30多台。水下机器人研究不断取得新成果。研制成功的第二台6000米自治水下机器人“CR-02”,在国内首次解决了无缆水下机器人高机动性等难题。



中科院沈阳自动化研究所北极ARV顺利完成北极作业成功返航
2008-09-19  

  据中科院沈阳自动化研究所参加中国第三次北极科学考察的科考队员传回的消息,日前“北极ARV”在北纬84.6度北极冰区成功地开展了一系列试验和冰下观测。目前“北极ARV”整机系统正常,人员及设备随“雪龙”号船已经返航。这是中科院沈阳自动化研究所研制的水下机器人第二次参加北极科考活动并首次在此高纬度下开展冰下应用。

  “北极ARV”是在国家“863”计划海洋技术领域的支持下,由中科院沈阳自动化研究所等多家科研机构共同研制开发,针对北极冰下海洋环境检测的新概念水下机器人。在此次北极科考的第一、第二航段中,科研人员对“北极ARV”进行了充分细致的调试和准备工作,使其适应北极高纬度的工作环境。8月20日“雪龙”号选定长期冰站后,“北极ARV”正式开展了现场试验应用。

  8月22日,“北极ARV”在长期冰站上进行了冰下试验。 在冰层水下环境,“北极ARV”自由灵活地游动,载体运动性能、控制策略、冰下导航定位能力得到了验证,试验结果令人满意。

  8月23日,“北极ARV”共进行了两次北极试验应用,通过ARV搭载的测量设备记录了冰下的视频图像,获得了冰底形态;测量了浮冰厚度、冰下温度、盐度、深度及有关光学参数。在整个试验过程中,北极ARV实现了冰下水平剖面的自动位置控制和近距离观察和测量;垂直剖面的升沉运动控制和北极冰下海冰物理特征和水文、光学特性的协同观测。

  “北极ARV”携带了温盐仪、仰视声纳、光通量测量仪和水下摄像机等多种测量设备,具有多种科学观测能力,可获得了冰底形态、海冰厚度、温度、盐度、深度和冰下光学参数等多种科学观测数据,有效地补充了北极冰下现有的监测手段。“北极ARV”作业成功为我国北极科考提供了一种较大范围内的连续、实时冰下观测的技术手段。

  9月13日在“雪龙”号船上召开了“北极ARV北极试验应用验收会”,与会专家对“北极ARV”在北极现场的试验应用给予了充分的肯定,同时希望课题组以北极冰下的科学目标作为技术发展的动力,不断完善和提升相关技术,争取在今后的北极科考中发挥更大的作用。




沈阳自动化所机器人参加第三次北极科考  

沈阳自动化研究所   

    中国科学院沈阳自动化所自主研制的北极冰下自主/遥控海洋环境监测系统(简称“北极ARV”),于7月11日搭乘“雪龙”号赴北极参加我国第三次北极科考。这是继2003年“海极”号ROV赴北极科考后,沈阳自动化所研制的水下机器人第二次参加北极科考活动。

    “北极ARV”是针对极地冰下海洋环境研发的新概念水下机器人,该项目是国家“863”计划海洋技术领域的目标导向课题,本次任务将是我国极地科考中首次采用自主/遥控混合作业模式的水下机器人进行海洋环境监测作业。

    自2002年起,沈阳自动化所在国内首次提出ARV概念。ARV是一种集自治水下机器人(AUV)和遥控水下机器人(ROV)技术特点于一身的新概念水下机器人。它具有开放式、模块化、可重构的体系结构和多种控制方式(自主/半自主/遥控),自带能源并携带光纤微缆,既可以通过预编程方式自主作业(AUV模式),进行大范围的水下调查,也可以遥控操作(ROV模式),进行小范围精确调查和作业。

    在中科院创新基金及“863”计划的支持下,课题组针对ARV系统所涉及的系列关键技术开展了研究,于2005年成功研制出我国第一台ARV样机。基于前期的技术储备,针对北极特殊环境及应用需求,研制的北极ARV系统,使水下机器人技术进一步得到发展,应用领域得到进一步延伸。北极ARV将把现有的点线式冰下观测手段提升至三维立体模式,从而为海洋科学研究提供一种全新的观测技术手段。同时也标志着我国ARV技术研究向实际应用的方向迈进。“北极ARV”将在“雪龙”号进入北极冰区后投入工作,以获取海冰物理特性、海冰厚度及海洋要素等测量数据。  

[ 2008年7月30日 ]  



  中国自主研发的首个自主与遥控混合作业模式水下机器人“北极ARV”,日前在北纬84度北冰洋海域成功完成冰下调查,这是中国水下机器人首次在如此高纬度开展冰下调查工作。

  “北极ARV”由中国科学院沈阳自动化研究所等多家科研机构共同研制开发。它是具有全部自主知识产权的北极冰下自主与遥控海洋环境监测系统,是国家“863计划”海洋技术领域的一项重要课题。

  据课题组负责人、中科院沈阳自动化研究所副研究员李硕介绍,此次在北纬84度北冰洋海域开展短期冰下调查的过程中,“北极ARV”携带温盐仪、仰视声呐、光通量测量仪和水下摄像机等多种测量设备,获得了北极冰底形态、海冰厚度等多种科学观测数据,实现了对北极冰下海冰物理特征、水文和光学特性的同步观测。

  李硕表示,在北极环境下,“北极ARV”整机系统运行正常,在北极首次实现了冰下的导航和定位,验证了预期设定的主要研究内容,摸索出了一套行之有效的冰下作业方式,其在北极冰下的成功应用将为中国北极科考提供一种更先进的大范围连续、实时冰下观测手段,并将有助于进一步提高中国北极科考的观测能力与水平。
来源:科技日报

   7月11日,科考队员们登上“雪龙”号。当日,“雪龙”号极地科考船从上海浦东外高桥的极地科考基地码头启程前往北极,将展开为期75天的第三次北极科考。此次出征北极是我国北极科考史上规模最大、耗资最多的一次。科考将主要针对北极气候变化对我国气候变化的影响、北冰洋独特的生物资源和基因资源、北极地质和地球物理等展开研究。
  7月11日,“雪龙”号极地科考船从上海浦东外高桥的极地科考基地码头启程前往北极,展开为期75天的第三次北极科考。此次出征北极是我国北极科考史上规模最大、耗资最多的一次。此次科考的规模有多大?耗资有多少?此次科考与前两次相比有啥不同?此次北极科考用上了哪些高科技武器?将完成哪些科研任务?……
  今天,中国第三次北极科学考察领队、中国极地研究中心副主任袁绍宏和中国第三次北极科学考察首席科学家、国家海洋局第二海洋研究所所长张海生就读者关注的问题给予答疑,为读者介绍我国第三次北极科考的情况。

  此次北极科考的规模有多大?

  袁绍宏说:“此次中国北极考察是中国极地年行动的一个重要的步骤,从去年2007年开始,中国实行了‘极地年’。在国际极地年2007年、2008年这两年当中,中国与世界相关国家提及了很多科考计划。这次我们北极考察也是中国以及国际IPY计划行动的组成部分,这次北极科考从人员上讲,整个考察队有121人,其中科考队员是60人,其中国内科学家一共是49位,合作的6个国家的国外科学家有11位。所涉及的相关研究单位覆盖全国12家,这些单位都是长期进行相关极地研究的重要研究部门,包括中质院、大学、研究所等等这些。因此这次考察队的组成可以说是规模最大的、考察项目最丰富的、覆盖项目最全面的一次考察。”

  此次北极科考要完成哪些任务?

  这次北极考察7月11日从上海起航,9月25日返回上海,考察整个时间是75天。考察主要分三个航段,第一个航段,从上海港起航以后到白令海,经过白令海作业区;然后从白令海再进入北冰洋作业区;第三个航段从北冰洋作业区工作完了以后,再从北冰洋作业区返回上海港。
  张海生介绍说:“我们这次考察的主要科学目标有两个,因为这是第三次北极科学考察了,从1999年开始到2003年再到今年已经是第三次北极考察了,从次数上讲并不是很多,时间间隔将近有快十年的时间了,所以我们这次第一个目标就是要在前面两次考察基础上面进一步深刻认识北极环境快速的变化,包括它的生态环境和气候效应。第二个目标就是北极的快速变化对我们国家气候环境以及经济社会的影响具体都有哪些,围绕这个目标我们的内容还是比较多的,当然我们的重点还是围绕北极地区的环境特点,比如海冰、海洋过程、海冰气的相互作用,专业里面涉及到物理海洋学、生物化学包括生态、大气等这些方面综合性的研究。”

  此次北极科考与前两次相比有啥不一样?

  袁绍宏说:“第一次中国人的北极考察是探路。之前,我们的科学家在北极方面的研究都是限于和外国进行合作或者是乘坐其他国家的考察船到达这个区域,所以第一次北极考察为我们后来的科考战略提供了一些有力的数据和资料;第二次北极考察属于全方位的、综合的北极考察,因为当时我们可能受到装备保障水平以及投入于保障资金以及能力的限制;而第三次北极科考是建立在一个比较成熟和完善的保障体系上,同时是一个比较成熟和完善的科学考察目标上面的,我们有严密的组织和详细的科学目标而搭成的一支考察队,这支考察队的考察意义会比前两次或者比以前取得更加丰富的、我们所关注的资料,而且对这些资料的后续分析以及所产生的成果我相信会产生很重要的影响。

  此次北极科考携带了哪些高科技仪器?

  作为国内唯一一艘极地科考破冰船,“雪龙”号可谓中国极地科考事业的“见证者”。如今的“雪龙”号无论是在科技含量还是内部装潢上,都堪称“国际领先水平”。
  通讯导航系统是船的“眼睛”。经过改造,“雪龙”号的通讯导航设备全部更新,摒弃了原有的指南针指引航向,采取激光路径指引航行。改造后的“雪龙”号将成为世界上第一艘配有“宽带全球区域网络”(BGAN)系统的科考船。这种移动通讯系统可以实现每秒钟512K比特的上网速率。这与改造前“雪龙”号上的海事卫星每秒钟9600比特的上网速率相比,简直是天壤之别。此前要想从“雪龙”号上发送一张照片回国,往往需要传输两至三个小时,如今这个时代一去不复返了。
  此外,改造后的“雪龙”号还安装了世界上最先进的机舱自动化控制系统,可以实现无人值班,船舶的主机、副机、锅炉及相关辅助设备全部可以在驾驶室内进行控制。耗资1亿多元的升级改造,使“雪龙”号的内部布局更为合理,可以为科学家提供更为便利舒适的工作、生活环境。科考队员

  笑言:“如果说老‘雪龙’号的设施水平可

  以达到两星或三星级,那么新‘雪龙’号的设施就相当于四星到五星级。”
  船上的海洋科学考察设备也全部升级换代,采用了世界上最先进的表面海水采集分析系统,这一系统应用在船上在我国还属首次,在国际上也只有美国等极少数国家使用。
  张海生说:“第三次北极考察的条件
  非常好,在技术手段上面我们利用高科技的一些手段,像水下机器人LV我们前两次也有,但是在这个基础上我们也开展了海洋过程的其他手段,比如我们的一些冰浮标,这个冰浮标是我们国家863项目里面的一个非常重要的技术手段,这是一个自动的数据接收和发送的一套系统,包括深水潜标和浅水潜标等等,这些都是我们有效的利用,包括我们在建站上面也利用一些手段。”
  张海生表示:“我们这次科考使用的设备,即使面对世界最高水平,也并不逊色多少,而且很多都是名副其实的‘中国造’。”
科学探索的和平之旅
科学家详解中国第三次北极科考目标  


      俄罗斯在北极海底“插旗”,加拿大宣布将在北极地区建军事基地……近年来,受北极资源利益驱使,一些国家在北极地区展开了主权争夺战。11日启程的中国第三次北极科学考察队,带着什么目标奔赴北极?科考队首席科学家张海生说,这次科考完全是为了研究北极的气候变化,没有针对北极资源的考察任务。
  “研究环境变化对北极的影响及对中国气候的影响是近年来中国确定的北极考察目标,中国的北极科考活动都是围绕这一目标展开的,”张海生日前在接受新华社记者专访时这样表示。
  张海生说,中国第三次北极科学考察的目标主要有两个:一是在中国前两次北极科学考察的基础上,进一步研究北极的快速变化及其生态、环境和气候效应;二是研究北极环境的快速变化对中国气候环境及经济社会的影响。围绕这两大科学目标,科考队将重点开展物理海洋学、生态学、海洋生物地球化学、地质和地球物理等多学科的综合性研究。
  “从这个角度看,中国第三次北极科学考察完全是一次科学探索之旅、和平之旅,”张海生说。
  他介绍说,一系列数据分析结果显示,今年北极地区海冰消融的情况可能比去年更严重。为此,中国第三次北极科考将着重加强对北极地区海—冰—气相互作用的研究,这不仅包括了解海冰消融的情况,也包括考察海冰消融后对海洋及大气的影响。
     海洋、海冰和大气的相互作用和变化,不仅影响整个北极地区,也会对中国的气候变化产生重大影响。张海生解释说,中国的整个气候受季风影响,而来自北方西伯利亚的冷空气就是一种干季风,它不仅影响中国北方的大部分地区,特别是东北地区的气温高低、干旱程度等,也影响到中国中南部的雨量大小。“实际上,今年春节前后发生在中国南方地区的冰冻雨雪灾害,某种程度上就和北极有一定关联。”
  “气候环境的变化与社会经济发展密切相关,因此了解和认识北极对中国国家发展具有重大的现实意义与长远的战略意义,这是中国开展第三次北极科学考察的真正目标所在,”张海生说。
   将在中国第三次北极科学考察中担任首席科学家的国家海洋局第二海洋研究所所长张海生表示,此次考察将使用水下机器人等高科技设备,“绝对称得上是一次高科技之旅”。
     中国第三次北极科考队定于7月11日启程。此次科考将以“雪龙”号极地考察船为支撑平台,以直 升机和小艇支持延伸观测范围,在北冰洋上建立临时浮冰综合观测站,投放卫星跟踪冰浮标和海洋潜标,利用水下机器人作业,利用直升机并结合卫星遥感观测,开展海洋物理、海洋化学、海洋生物、海洋地质和气象等多学科综合考察。
     张海生介绍说,在北冰洋作业期间,直升机主要承担航空遥感、冰况探测、浮冰站选点、浮冰站人员和物资运输等任务。科考队将利用水下机器人携带的水下摄像机等设备观察海冰的底部轮廓,测量海冰的冰层厚度。
     “我们这次科考使用的设备,即使面对世界最高水平,也并不逊色多少,而且很多都是名副其实的‘中国造’。”张海生说。
      谈到本次北极科考的意义,张海生说,北极气候对中国气候影响较大。“北极和亚北极地区的海洋与海冰系统、气候系统的变化对影响中国的灾害性冷空气活动起着重要的调控作用,”他说,“北极地区的空间环境扰动,会直接影响到中国航天器的应用。”
      据悉,科考队11日将从上海乘“雪龙号”科考船前往北极,经日本海进入白令海,并考察白令海、白令海峡、楚科奇海、楚科奇海台、加拿大海盆等海区。科考队计划于9月25日返回上海。
中国第三次北极科学考察队队员集体登上停靠在上海港的“雪龙”号科考船,这标志着中国第三次北极科考队正式集结完毕,即将整装出发。
       此次科考队由121名队员组成,其中科考人员60人,船员39人,管理协调与后勤保障人员、记者等22人。科考人员中包括来自美国、韩国、日本、芬兰、法国等国的11名极地研究人员。
       国内科考人员分别来自中国海洋大学、国家海洋局第一海洋研究所、厦门大学、中国极地研究中心等科研单位。除赵进平、矫玉田、卢勇等多次参加南北极科考的老“极地人”外,科考队员中出现了大批“80后”的年轻面孔。
      国家海洋局极地考察办公室主任曲探宙说,年轻、高素质是中国第三次北极科考队伍的显著特点之一。在科考人员、记者、管理协调与后勤保障人员中,年龄最大的59岁,最小的只有19岁,平均年龄仅为35.7岁。而在文化程度上,71.8%的人具有研究生或本专科学历。
     此外,此次科考队中共有11名女队员,是历次北极科考中女队员最多的一次。
     国家海洋局正式任命中国极地研究中心副主任袁绍宏担任中国第三次北极科考队领队,任命国家海洋局第二海洋研究所所长张海生担任中国第三次北极科考队首席科学家。
     国家海洋局副局长陈连增表示,第三次北极科学考察队实行在临时党委领导下的领队与首席科学家分工负责制,领队负责协调整体考察任务,首席科学家负责组织协调科考工作,临时党委书记由领队袁绍宏担任。
来源:科技日报

      正在执行中国第三次北极科考任务的“雪龙”号极地破冰船,8月30日沿西经147度方向抵达北纬85度25分的北冰洋海域,这是中国船舶目前到达的最高纬度纪录。

  8月29日傍晚,经过9天的停船漂泊,“雪龙”号再次起航继续向北挺进。由于海冰几乎覆盖了前方海域,“雪龙”号始终在冰区破冰航行,前进缓慢,为了给回航期间的考察作业预留充足的时间,科考队决定停止前行,自北纬85度25分掉头南下。

  此前,中国船舶到达的最高纬度纪录由“雪龙”号于2003年在执行中国第二次北极科考时创下,当时“雪龙”号首次抵达北纬80度15分的北冰洋海域进行科考作业。

  自7月11日从上海港出发以来,“雪龙”号至今已航行6780多海里(1海里等于1.852公里)。按照计划,“雪龙”号将于9月11日在美国诺姆港锚泊,9月25日停靠上海码头。回航途中,科考队还将在北冰洋海域建立两个短期冰站,针对北极海冰和海洋进行综合观测与考察,之后将沿西经164度方向向南航行,开展大洋综合考察。
好久没去抚仙湖游泳啦,怀念啊
CR01是中国大陆跟俄罗斯合作的产品,所以完成单位少了除了沈阳自动化所、702所、中科院声学所、上海交大、哈船院之外,还应该加一个俄罗斯。
其实这些东东一直就是个机器,离个人字还远得很。。。为啥就非得叫机器人呢??
原帖由 CATCATKILLER 于 2008-10-29 12:28 发表
其实这些东东一直就是个机器,离个人字还远得很。。。为啥就非得叫机器人呢??

机器人是自动执行工作的机器装置,泛指由机器构成的具有现实生物外型的高级智能物体。机器人可接受人类指挥,也可以执行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。机器人执行的是取代或是协助人类工作的工作,例如制造业、建筑业,或是某些危险的工作。
机器人可以是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。目前在工业、医学甚至军事等领域中均有重要用途。


一个机器人可以包括一个感觉与动作之间的连结,而且这个连结不是由人类直接控制的。机器人的动作也许是电动机或是驱动器(也称效应器)移动一只手臂,张开或关闭一个夹子的动作。此种直接而详尽的控制跟回馈也许是由在外部或是嵌入式的电子计算机或是微控制器上运行的程序提供。根据这个定义,所有的自动装置都算机器人。

另一方面,机器人也泛指“机器构成的人”,或是像动物的自动机器。真实的或虚构的机器都包括在内。机器人也泛指在工作或娱乐中直接取代人类或动物的机器。机器人的这个意思就是“仿生(模仿生物)的机器”。很少有人将一台高度复杂的现代洗衣机称为机器人,也许就是因为此机器不够拟人。
还有些人只将高度自动的机器或者计算机程序称为机器人。这种分法排除了大部分的机器。机器人以及人工智能研究的目标一直是不断提高自动的程度。
虽然人们常期望高度精密的机器人,机器人的基本元素其实十分简单。结合多种电子计算机与电机系统就能表现出相当的精密性。


1920年捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》中,根据Robota(捷克文,原意为“劳役、苦工”)和Robotnik(波兰文,原意为“工人”),创造出“机器人”这个词。

1939年美国纽约世博会上展出了西屋电气公司制造的家用机器人Elektro。它由电缆控制,可以行走,会说77个字,甚至可以抽烟,不过离真正干家务活还差得远。但它让人们对家用机器人的憧憬变得更加具体。

1942年美国科幻巨匠阿西莫夫提出“机器人三定律”。虽然这只是科幻小说里的创造,但后来成为学术界默认的研发原则。

1948年诺伯特·维纳出版《控制论》,阐述了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律,率先提出以计算机为核心的自动化工厂。

1954年美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人,并注册了专利。这种机械手能按照不同的程序从事不同的工作,因此具有通用性和灵活性。

1956年在达特茅斯会议上,马文·明斯基提出了他对智能机器的看法:智能机器“能够创建周围环境的抽象模型,如果遇到问题,能够从抽象模型中寻找解决方法”。这个定义影响到以后30年智能机器人的研究方向。

1959年德沃尔与美国发明家约瑟夫·英格伯格联手制造出第一台工业机器人。随后,成立了世界上第一家机器人制造工厂——Unimation公司。由于英格伯格对工业机器人的研发和宣传,他也被称为“工业机器人之父”。

1962年美国AMF公司生产出“VERSTRAN”(意思是万能搬运),与Unimation公司生产的Unimate一样成为真正商业化的工业机器人,并出口到世界各国,掀起了全世界对机器人和机器人研究的热潮。

1962年-1963年传感器的应用提高了机器人的可操作性。人们试着在机器人上安装各种各样的传感器,包括1961年恩斯特采用的触觉传感器,托莫维奇和博尼1962年在世界上最早的“灵巧手”上用到了压力传感器,而麦卡锡1963年则开始在机器人中加入视觉传感系统,并在1965年,帮助MIT推出了世界上第一个带有视觉传感器,能识别并定位积木的机器人系统。

1965年约翰·霍普金斯大学应用物理实验室研制出Beast机器人。Beast已经能通过声纳系统、光电管等装置,根据环境校正自己的位置。20世纪60年代中期开始,美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。美国兴起研究第二代带传感器、“有感觉”的机器人,并向人工智能进发。

1968年美国斯坦福研究所公布他们研发成功的机器人Shakey。它带有视觉传感器,能根据人的指令发现并抓取积木,不过控制它的计算机有一个房间那么大。Shakey可以算是世界第一台智能机器人,拉开了第三代机器人研发的序幕。

1969年日本早稻田大学加藤一郎实验室研发出第一台以双脚走路的机器人。加藤一郎长期致力于研究仿人机器人,被誉为“仿人机器人之父”。日本专家一向以研发仿人机器人和娱乐机器人的技术见长,后来更进一步,催生出本田公司的ASIMO和索尼公司的QRIO。

1973年世界上第一次机器人和小型计算机携手合作,就诞生了美国CincinnatiMilacron公司的机器人T3。

1978年美国Unimation公司推出通用工业机器人PUMA,这标志着工业机器人技术已经完全成熟。PUMA至今仍然工作在工厂第一线。

1984年英格伯格再推机器人Helpmate,这种机器人能在医院里为病人送饭、送药、送邮件。同年,他还预言:“我要让机器人擦地板,做饭,出去帮我洗车,检查安全”。

1998年丹麦乐高公司推出机器人(Mind-storms)套件,让机器人制造变得跟搭积木一样,相对简单又能任意拼装,使机器人开始走入个人世界。


犬型机器人爱宝(AIBO)

1999年日本索尼公司推出犬型机器人爱宝(AIBO),当即销售一空,从此娱乐机器人成为目前机器人迈进普通家庭的途径之一。

2002年美国iRobot公司推出了吸尘器机器人Roomba,它能避开障碍,自动设计行进路线,还能在电量不足时,自动驶向充电座。Roomba是目前世界上销量最大、最商业化的家用机器人。

2006年6月,微软公司推出MicrosoftRoboticsStudio,机器人模块化、平台统一化的趋势越来越明显,比尔·盖茨预言,家用机器人很快将席卷全球。



关于机器人如何分类,国际上没有制定统一的标准,有的按负载重量分,有的按控制方式分,有的按自由度分,有的按结构分,有的按应用领域分。一般的分类方式如下:




操作型机器人:  能自动控制,可重复编程,多功能,有几个自由度,可固定或运动,用于相关自动化系统中。
程控型机器人: 按预先要求的顺序及条件,依次控制机器人的机械动作。
示教再现型机器人: 通过引导或其它方式,先教会机器人动作,输入工作程序,机器人则自动重复进行作业。
数控型机器人: 不必使机器人动作,通过数值、语言等对机器人进行示教,机器人根据示教后的信息进行作业。
感觉控制型机器人:利用传感器获取的信息控制机器人的动作。
适应控制型机器人机器人能适应环境的变化,控制其自身的行动。
学习控制型机器人: 机器人能“体会”工作的经验,具有一定的学习功能,并将所“学”的经验用于工作中。
智能机器人: 以人工智能决定其行动的机器人。

我国的机器人专家从应用环境出发,将机器人分为两大类,即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人,包括:服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中,有些分支发展很快,有独立成体系的趋势,如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。目前,国际上的机器人学者,从应用环境出发将机器人也分为两类:制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人,这和我国的分类是一致的。
想问下这些无缆水下机器人是用什么方式传输信号的?
原帖由 xubulb 于 2008-10-29 13:25 发表
想问下这些无缆水下机器人是用什么方式传输信号的?

仔细看2楼的