“封锡盛院士为这项成果提供了最原始的设计思路。在后来的研发过程中,他也经常提供宝贵意见,给了我们这些年轻人很多启发。”郑荣说。
长航程自主水下机器人的研发主要有三大难关:能耗与降阻问题、智能控制技术以及自主导航技术。郑荣主要负责的就是机器人能耗与降阻的关键技术研究。为了找到高续航、大容量的能量来源,同时从材料、外型设计方面降低阻力、减少能耗,他们花费了两三年的时间。
2002年大学毕业后加入该团队的梁保强说:“刚刚毕业,我就能参与到这么高端的项目,有这么多院士、专家在身边提点,对我个人的成长来说,帮助很大。”
有着控制专业背景的梁保强主要负责硬件设备的物理框架部分。每一个软件系统设计好之后,还需要进一步和硬件结合,做好硬件架构也很重要。
“比如,是用集中式控制方式,还是分布式控制方式,都需要多次实验、反复设计。”梁保强说。
正是有着这种敢于创新、勇于拼搏、团结协作和无私奉献的团队精神,自主水下机器人技术研究室的力量才不断发展壮大。
广泛的应用
长航程自主水下机器人的研发一直是各国科学家发力的焦点所在。
“应该说,有缆机器人在一些特定领域有优势,比如在一个固定的范围内进行勘探,这种形式的机器人方便操作。但从长远来看,具备一定的环境识别能力、拥有一定‘自主’意识的机器人,必然是未来水下机器人的大势所趋。”林扬说。
在完成这项成果的过程中,他们在多个方面取得了自主创新的硕果。最突出的是使用了锂一次电池大规模成组方案。一般而言,长航程机器人要求能量储备大,一般的电池无法满足条件。锂一次电池是目前电池家族中单体容量最大的电池,但因其成组难度极大,以前科研人员从来没有想过用其充当长航程机器人的推进动力。
“但经过我们的研究,只有这种锂电池符合此类型机器人的要求。所以,我们开展了相关关键技术攻关,进行全新设计,最终的成组规模达到世界领先水平。”林扬介绍道,在机器人与载荷有效匹配等方面,他们也进行了卓有成效的创新。
展望未来,林扬对于我国自主水下机器人的发展充满信心。“就沈自所来说,水下机器人的研发技术,基本和世界先进国家处于同一水平”,但同时,他也期望未来国家能进一步加大投入,加速其发展。
“目前,国家绘制了建设海洋强国的宏伟蓝图,海洋强国首先是海洋装备强国。如果说机器人是制造业皇冠上的明珠,那么自主水下机器人,就是海洋装备产业皇冠上的明珠。”郑荣最后表示。