【儀表網(wǎng) 產(chǎn)業(yè)報道】近日，由中國科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所主持的中科院A類先導(dǎo)項專項研發(fā)的深海底多功能移動作業(yè)系統(tǒng)在我國南海進行了海上試驗。中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所精密驅(qū)動與智能機器人團隊參與了該項目，并提供了2套水下矢量推進器，實現(xiàn)了深海底爬行式多功能移動作業(yè)平臺的入水出水定向、海水中調(diào)姿和海底爬行輔助推進等多項功能，順利完成預(yù)定的各項任務(wù)和考核指標(biāo)。
 

　　深海底爬行式多功能移動作業(yè)系統(tǒng)設(shè)計最大工作水深4500米，可在深海底實現(xiàn)爬行作業(yè)，屬于有纜深海作業(yè)裝置。該裝置由光電纜提供電源動力和長距離通信，然而在作業(yè)裝置的下放和回收過程中易由于海流和浪涌影響而產(chǎn)生不可控的旋轉(zhuǎn)，不僅有損壞光電纜的風(fēng)險，而且可能導(dǎo)致作業(yè)裝置無法回收等嚴(yán)重問題。因此需要調(diào)姿系統(tǒng)時刻保持作業(yè)裝置的準(zhǔn)確航向，避免其翻轉(zhuǎn)、傾覆。
 

　　為保證深海底多功能作業(yè)系統(tǒng)在布放與回收時的姿態(tài)控制，寧波材料所精密驅(qū)動與智能機器人團隊將推進和姿態(tài)調(diào)整功能集成到一個系統(tǒng)，研制了基于對轉(zhuǎn)雙轉(zhuǎn)子電機的水下矢量推進器。該推進器使用永磁同步雙轉(zhuǎn)子電機直接驅(qū)動對轉(zhuǎn)螺旋槳，可解決傳統(tǒng)推進裝置重量大、效率低、噪聲大、易側(cè)翻或側(cè)滾等問題，提高了水下作業(yè)裝置的平穩(wěn)性；矢量調(diào)姿系統(tǒng)采用三自由度并聯(lián)機構(gòu)和直線驅(qū)動系統(tǒng)改變推進方向，可顯著增強水下作業(yè)裝置的調(diào)姿靈活性和機動性。
 

　　該團隊成功研發(fā)了深海電動推桿、新型矢量調(diào)節(jié)機構(gòu)、對轉(zhuǎn)雙轉(zhuǎn)子直驅(qū)電機及基于碳化硅的高效率電機控制器等功能部件，攻克了深海環(huán)境下并聯(lián)機構(gòu)及推進器的耐壓、防腐、密封等技術(shù)難題，完全實現(xiàn)了推進器的國產(chǎn)化。研制的矢量推進器額定功率3kW，額定輸出推力800N，電機效率達(dá)到82%以上；推進器的矢量姿態(tài)調(diào)節(jié)角度最大達(dá)到±30°，通過調(diào)節(jié)左右2套推進器的推力，可實現(xiàn)水下作業(yè)裝置的定向精度優(yōu)于0.1°。與傳統(tǒng)的單槳推進器相比，該矢量推進器具有效率高、推力大、可調(diào)姿、噪音低等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于水下潛航器、作業(yè)裝置等的推進和調(diào)姿。
 

　　此次海試由探索二號試驗船擔(dān)任母船，寧波材料所精密驅(qū)動與智能機器人團隊2名科研人員參航。水下矢量推進器搭載于深海底爬行式多功能作業(yè)系統(tǒng)，完成了一系列功能與性能驗證測試，達(dá)到了4500米級深海裝備標(biāo)準(zhǔn)，通過了現(xiàn)場海試專家組的考核，圓滿完成了試驗任務(wù)。