2月4日,北京冬奧會(huì )如約舉辦。開(kāi)幕式上視聽(tīng)盛宴,賽中眾多監測儀器護航運動(dòng)員安全,技術(shù)成為“簡(jiǎn)潔、安全、精彩”的通道。值得一提的是,本屆冬奧會(huì )還實(shí)現了多個(gè)首次,其中一項成果曾被用于火炬傳遞中。
在火炬傳遞中,火炬手將奧運圣火傳遞給水陸兩棲機器人,水陸兩棲機器人“舉”著(zhù)點(diǎn)燃的火炬下水,沿冰壺賽道旋轉滑入冰洞口;水下變結構機器人向其靠攏,兩臺機器人手持火炬在水下精準對接點(diǎn)火,水下變結構機器人手持點(diǎn)燃火炬從冰洞口出水,將奧運圣火傳遞給下一棒火炬手。
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為了完成系列傳遞,研發(fā)團隊采用快速定制化開(kāi)發(fā)技術(shù),突破了水下機器人在復雜環(huán)境下了冰水跨介質(zhì)高適應性運動(dòng)控制、復雜流場(chǎng)擾動(dòng)的水下動(dòng)態(tài)對準、水下機械臂厘米級精準作業(yè)、跨介質(zhì)可靠燃燒組織等關(guān)鍵技術(shù),為水下機器人成功進(jìn)行火炬傳遞奠定了基礎。
值得一提,機器人的水下精準對接與水下點(diǎn)火,既是傳遞亮點(diǎn)又是難點(diǎn)。想要達成精準對接,在野外復雜流場(chǎng)環(huán)境條件下,火炬末端的定位精準度須持續保持在1厘米以?xún)?。這對機器人的動(dòng)力穩定性要求很高。水下推進(jìn)器為水陸兩棲機器人提供水下動(dòng)力的核心零部件,至關(guān)重要。
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本次采用的水下推進(jìn)器應用了先進(jìn)的磁性耦合驅動(dòng)技術(shù),大幅減少了推進(jìn)器運行過(guò)程中的沖擊與振動(dòng);動(dòng)力電源與信號電源系統內部隔離,所有電器元件絕對密封在一個(gè)密封艙內,減少了密封泄漏危險;機、電、槳的融合設計和精密工藝使產(chǎn)品效率、噪聲、功率密度等多項參數達到極致。高性能、高精度、推力大、體積小、重量輕等技術(shù)優(yōu)勢,很好地滿(mǎn)足了機器人火炬手的要求,成為其動(dòng)力首選。
另外,據了解水下火炬重點(diǎn)在于“防水”和“補氧”?;鹁嫜邪l(fā)從燃燒需要可燃物、助燃劑、點(diǎn)火源3個(gè)方面入手?;鹪谒聦?shí)現燃燒重要因素是“防水”和“補氧”。防水”是指保護點(diǎn)火源,即給火制造“無(wú)水環(huán)境”?;鸱N被放置在一個(gè)“筒”狀的“空腔”中,燃燒的火焰周?chē)?,包裹了一層“氣膜”一樣的氣?dòng)防水罩,兩項設計保證了奧運之火與水“隔絕”,順利在水下燃燒。此外,為了防止水下氧氣條件不足,火炬燃燒器還自帶了助燃劑,為火補充足夠的氧氣。
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不僅如此,除了水下火炬接力機器人外,空中飛行機器人、地面機器人、冰雪面六足機器人等,先后參加實(shí)驗室測試和外場(chǎng)試驗,并在沈陽(yáng)和北京開(kāi)展了外場(chǎng)試驗,為北京冬奧火炬傳遞提供了高質(zhì)量的技術(shù)和裝備支撐。