中新網(wǎng)哈爾濱7月5日電 (朱虹 記者 史軼夫)哈爾濱工程大學(xué)5日發(fā)布消息，該校研發(fā)中國國內(nèi)首套海洋結(jié)構(gòu)物水下無損檢測機器人，并通過中國科技部組織的驗收，實現(xiàn)中國國內(nèi)水下無損檢測的工程化示范應(yīng)用。該水下檢測機器人可用于水下500米，完成各類海洋結(jié)構(gòu)物的水下無損檢測，填補了該領(lǐng)域的國產(chǎn)空白。
海洋鉆井、采油平臺、海上風電塔樁等海洋裝備大都采用鋼結(jié)構(gòu)桁架式結(jié)構(gòu)，鋼管對接、相貫線焊縫質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全。而受到風浪水流沖擊和長年累月海水侵蝕等因素作用，結(jié)構(gòu)物會形成裂紋，為了避免構(gòu)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(fā)現(xiàn)潛在安全隱患。
機器人下水操控檢測。 哈工程提供“據(jù)不完全統(tǒng)計，我國海上風電塔有4300個，但能完成60米以下的專業(yè)水下結(jié)構(gòu)物檢測人員卻不到200人。作業(yè)水域較深時，人工下水檢測過于危險，而且成本過高，并且這種方法許多因素取決于探傷人員的經(jīng)驗和技術(shù)，國外已經(jīng)研制了一系列的水下檢測機器人，然而國內(nèi)在該領(lǐng)域仍處于起步階段。”面對這一痛點，哈爾濱工程大學(xué)船舶工程學(xué)院教授王剛，帶領(lǐng)學(xué)生們在5年前開展了“深海醫(yī)生”——水下檢測機器人的研發(fā)。
水下作業(yè)不同于陸地，不僅面臨水深的影響，而且存在擾流復(fù)雜，如何保證檢測過程中機器人和探頭的穩(wěn)定，是極具挑戰(zhàn)性難題。團隊通過多年攻關(guān)，相繼突破了擾流復(fù)雜吸附難、海洋結(jié)構(gòu)物管徑差異大、節(jié)點焊縫結(jié)構(gòu)復(fù)雜等難題。
在水下復(fù)雜擾流干擾的情況下，保證機器人的穩(wěn)定吸附與靈活運動是一大挑戰(zhàn)。對此，研究團隊設(shè)計了一套變磁力吸附系統(tǒng)，通過流速計感知檢測機器人的流場情況，進而實時調(diào)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。
機器人水下視角。 哈工程提供去年，團隊攜帶機器人完成了中國國內(nèi)的首次風電塔樁水下機器人無損檢測示范應(yīng)用。海洋結(jié)構(gòu)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，有利于海洋各類資源的高效開發(fā)，為中國的能源安全提供強有力的保障。
今后，團隊還將繼續(xù)改善水下檢測機器人環(huán)境感知和智能決策能力，實現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境中對復(fù)雜焊縫的精確跟蹤，為中國水下機器人自主環(huán)境感知與作業(yè)技術(shù)研究應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。(完)