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TUhjnbcbe - 2021/12/11 19:57:00

神秘广袤的海洋,

蕴藏了无穷的宝藏

等待人类挖掘,

而想要更好了解海洋,

开发海洋,

保护海洋,

则离不开集人类智慧于一体的

各种机器人。

水下机器人神奇吗?

它们都有哪些功能?

它可以完全替代人类

进行水下作业吗?

为深入了解水下机器人的作用的工作原理,我们邀请了中国海洋大学自动化及测控系教授、博士生导师,创新教育实践中心主任宋大雷教授为大家带来“神奇的水下机器人”专题直播课程。

主持人:

宋大雷,中国海洋大学自动化及测控系教授、博士生导师,创新教育实践中心主任。全国大学生创新创业实践联盟常务理事,山东省机器人研究会理事。国际海洋工程装备科技创新大赛发起人,首批国家级一流本科课程的课程负责人。

40多分钟的科普直播中,

宋大雷老师为大家介绍了各种各样的水下机器人,遥控有缆、自治式无缆水下机器人,水下滑翔机、载人潜水器、仿生水下机器人,奇特的外观、高科技内核,让大家大开眼界,受到了小观众们的强烈欢迎,此次直播,山东教育电视台直播观看量1万,点赞4.5万,自有平台观看量8万,点赞6.7万,合计观看量9万,点赞超10万,直播间里,来自青岛各中小学的同学们更是踊跃留言,积极互动,气氛热烈。

为什么要制造水下机器人?

因为海洋太重要了

直播一上来,宋大雷老师先说了海洋的基本知识,占据地球70.8%的面积,最深的马里亚纳海沟比珠穆朗玛峰还要高,丰富的资源、可再生能源、生物资源,这样的宝库,也让进入海洋成为人类一直以来的梦想。从早期的简陋潜水衣,到初级的潜水设备,人类探索海洋的脚步一直没有停止过。“对于人类来说,进入海洋主要有两个难题,一个是氧气,一个是压力。”

宋大雷老师说,因为水深每增加10米,压力就会增加一个大气压,因此就算是正常人潜水18米、自由潜水这样的活动,也被成为仅次于高楼跳伞的世界第二危险运动。

在这样的前提下,水下机器人的制作原理就很好理解了,需要用到浮力、重力和推力等原理,从年布什内尔设计建造的海龟号开始,人类正式踏上水下机器人的研究之路,就连享誉全球的好莱坞电影导演、编剧詹姆斯卡梅隆,从小的梦想也是制作机器,探索深海最不为人知的领域。

后来在电影《泰坦尼克号》中,就有不少借助水下探测器拍摄到的泰坦尼克号水下真实残骸的影像。更不用说记录海底火山喷发、发现海沟里的新物种、探测新的生命形式等等一系列的海洋探测活动。

水下机器人有什么类别?

可载人,可有缆,可无缆,可仿生

水下机器人其实是一个很大的范畴,里面包含了多种设备。宋大雷老师首先提到的是载人潜水器,由人工输入信号操控各种动作,由潜水员和科学家通过观察窗直接观察外部环境。

“它的优点是人工亲自做出各种核心决策,便于处理复杂问题,但缺点是生命安全的危险性增大。”

我们国家的载人潜水器也在不断升级,从米级的蛟龙号到万米级的奋斗者号,年,“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,深度米,这在我国海洋探测史上有着里程碑式的意义。

除此之外,遥控有缆水下机器人的应用也很广泛,它需要从母船接受动力,人们通过电缆对其进行遥控操作,因此,细长的电缆也就成为了其最脆弱的部分,限制了活动范围和效率。

而无缆水下机器人,则解决了这个问题,它能够依靠自身的智能控制系统进行决策与控制,完成人们赋予的工作使命。像我国的“海斗一号”水下机器人,在年搭乘“探索一号”科考船奔赴马里亚纳海沟,成功完成了首次万米海试与试验性任务,最大下潜深度米,刷新了中国潜水器最大下潜深度,填补了国内万米作业型无人潜水器的空白。

此外,宋大雷老师还介绍了水下滑翔机和仿生水下机器人,例如仿生海龟、仿生海豚、仿生水母和仿生蝠鲼,这些仿生机器人不仅外形很像海洋生物,还可以模仿生物的运动,为海洋研究贡献新的力量。

海洋科普直播

大咖云集免费开放

为深入贯彻落实习近平总书记海洋强国战略思想和视察山东、视察青岛重要指示批示精神,认真落实海洋强省和全球海洋中心城市建设工作部署,加快建设全国海洋教育示范城特色市,全面提升青岛海洋教育品牌内涵,组织开展海洋科普网络直播活动。

该网络直播活动由青岛市海洋科普联盟发起组织,青岛海洋科普联盟、青岛水族馆、青岛市科普场馆协会承办,直播室设在青岛水族馆。

直播内容围绕海洋生物、海洋气象、海洋物理、海洋化学等,直播形式包括访谈、对话、情景剧、实验和动手制作等。

直播室将定期邀请驻青涉海科研院所、高校、企业、景点等专家、教授、学者做客直播间,与岛城中小学生代表开展海洋科普互动网络直播。

该网络直播活动向社会免费开放,通过打造全国首个海洋科普网络直播视频工作室,推进公众海洋教育全面实施,引导青少年进一步关心海洋、认识海洋、热爱海洋,不断提升海洋科学素质,助力海洋强国建设和青岛市海洋攻势,推动青岛海洋教育事业高质量发展。

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