近日從哈爾濱工程大學(xué)獲悉，該校船舶工程學(xué)院大四學(xué)生李志富5人團隊，在指導(dǎo)教師張鐵棟帶領(lǐng)下，依托水下機器人國防重點實驗室，歷時一年自主設(shè)計出國內(nèi)首款“多功能智能水下機器人”，首次將“功能模塊”理念應(yīng)用于水下機器人領(lǐng)域。該款機器人可根據(jù)需要選擇不同模塊隨時“換芯”、隨時變身，可應(yīng)對各種復(fù)雜水下作業(yè)。這款機器人近日獲得首屆“全國海洋航行器設(shè)計與制作大賽”實物制作類特等獎。該項目中自主研發(fā)應(yīng)用的永磁式平面磁傳動推進器、永磁式平面磁傳動機械手、改裝水密接插件均屬國內(nèi)首創(chuàng)，具有重要的推廣價值。
據(jù)該團隊成員陶春澤介紹，現(xiàn)有水下機器人大都單體運作成本高，人們期待能設(shè)計出一款具有較高通用性和經(jīng)濟性的水下機器人，可滿足不同任務(wù)的需求。為此，該團隊創(chuàng)造性地首次將“功能模塊”理念應(yīng)用于水下機器人的研發(fā)中，設(shè)計出了這款具有多種功能的水下機器人。他們開發(fā)出了多種可供使用者選擇的模塊，并在機體上預(yù)留功能模塊安裝空間，用戶可根據(jù)使用需求安裝相關(guān)模塊，真正實現(xiàn)一體多用。目前，該團隊已開發(fā)出水下維修、水下考古、自主避障、海底光纜鋪設(shè)等模塊。下一步，他們還將添加“水質(zhì)清理”模塊，用于實驗室水池水質(zhì)凈化、池壁維修檢測等。
目前的水下機器人推進器多采用軸傳動和電磁耦合兩類，存在著密封性能不好、可靠性低、效率低等不足。為此，該團隊潛心研發(fā)設(shè)計出永磁式平面磁傳動推進器，利用磁鐵異性相吸的原理進行傳動，以靜密封替代傳統(tǒng)動密封，避免了因動密封產(chǎn)生摩擦生熱，大大提高了機器人可靠性，節(jié)約資源的同時也提高了效率。同時，使用永磁鐵改變了電磁鐵耗能與不穩(wěn)定的弊端，具有能耗低、效率高、轉(zhuǎn)動穩(wěn)定等優(yōu)點。水下環(huán)境復(fù)雜，壓力大，為確保控制艙室密封性能，該團隊還設(shè)計采用了圓柱形耐壓艙結(jié)構(gòu)，并自主設(shè)計了全新的水密接插件，同市場上現(xiàn)有成品水密接插件相比，該改裝水密接插件成本僅為其1/20左右。
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