长期行驶在海上的远洋船舶，由于海水浸泡，水下部分的船体表面会附有贝类、藻类生物及生出锈斑，不仅会严重影响船舶的航行速度和使用寿命，还会增加油耗。世界各国每年因海洋附着生物造成的经济损失就超过百亿美元，因此定期清洗非常重要。然而，目前船体附着物清洗手段较为落后，航运业对于先进的船舶清洗机器人系统有着迫切的需求。
上海理工大学机械工程学院朱大奇科研团队从船体清洗装备和关键技术需求出发，历经多年的产学研联合攻关，重点开展船体清洗机器人平台和清洗工具的优化设计研究，突破了浮游+爬行模块化重构、水下负压吸附机构、水下空化射流清洗工具等一系列关键技术，研制了“海鮣号”远洋船舶清洗机器人系统，可广泛应用于深海水下装备清洗领域，如远洋船舶的海洋附着物清洗与除锈、海上石油平台与风电平台水下清洗、深海养殖装备与桥梁水下结构的清洗等。
作为国内外首次采用“浮游+爬行模块化重构”技术的船体附着物清洗机器人系统，“海鮣号”能以浮游模式完成清洗任务，也可以通过自主设计的柔性履带底盘，以爬行模式进行清洗作业，能够轻松完成前后、转弯及原地旋转运动，实现清洗机器人高机动性和高稳定性，满足不同结构类型船舶的清洗需求。项目组还基于深度学习技术设计了船体附着物识别软件系统，能够在清洗前获取附着物的污染情况，并在清洗后对清洗效果进行评估。
朱大奇介绍说，研制过程中为了实现船体表面爬行时的高精度导航定位能力，团队还自主设计了基于伺服技术的履带驱动电机，可以精确控制履带运动并获取机器人的运动状态；并与惯性测量系统（IMU）提供的姿态数据进行融合，从而可以获取机器人准确的位置信息。
经过大量的实验应用，“海鮣号”远洋船舶清洗机器人系统实现了良好的实船清洗效果。据测算，机器人抗流能力达到2节以上，最大爬行速度为0.7米/秒，最大清洗能力达到每小时500平方米。目前，团队已实现“多用途刷船机器人设计方案和制造技术”成果转化1项，转让费达885万元。
来源：上海科技报
原文链接：https://www.shkjb.com/content.html?id=237646
