◎ 科技日?qǐng)?bào)記者 何亮 實(shí)習(xí)記者 都芃

外形酷似“冰壺”，還是個(gè)機(jī)器人！

2月2日的冬奧公園，當(dāng)冬奧會(huì)火炬手將奧運(yùn)圣火傳遞給科技領(lǐng)域一位特殊火炬手——水陸兩棲機(jī)器人時(shí)，火炬?zhèn)鬟f的科技感瞬間拉滿！

只見(jiàn)水陸兩棲機(jī)器人手持燃燒著的火炬，沿冰壺賽道旋轉(zhuǎn)滑入冰洞口，機(jī)器人不斷下潛，冬奧火炬點(diǎn)亮了北京冬奧公園的冰下水世界。

此時(shí)，水下變結(jié)構(gòu)機(jī)器人也在不斷向水陸兩棲機(jī)器人靠攏，當(dāng)兩型機(jī)器人手持火炬在水下對(duì)接點(diǎn)火成功，現(xiàn)場(chǎng)掌聲雷動(dòng)。

而后，水下變結(jié)構(gòu)機(jī)器人手持點(diǎn)燃火炬由洞口出水，就像花樣游泳運(yùn)動(dòng)員“芙蓉出水”一樣，燃燒著的奧運(yùn)圣火再一次點(diǎn)燃大家的激情！奧運(yùn)史上首次機(jī)器人與機(jī)器人之間在水下進(jìn)行火炬?zhèn)鬟f的傳奇就此書(shū)寫(xiě)。

10秒內(nèi)完成水下火炬點(diǎn)燃

好奇的觀眾不禁要問(wèn)：進(jìn)入水下，火炬為何還能燃燒？又是如何保障機(jī)器人在水下精準(zhǔn)懸停？

“冰下開(kāi)展機(jī)器人與機(jī)器人的精準(zhǔn)對(duì)接與水下點(diǎn)火，既是機(jī)器人跨域火炬?zhèn)鬟f最大的亮點(diǎn)也是最大的難點(diǎn)，其難度堪比太空艙對(duì)接。”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“科技冬奧”重點(diǎn)專項(xiàng)“多機(jī)器人跨域火炬?zhèn)鬟f技術(shù)研究與系統(tǒng)示范應(yīng)用”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人田啟巖博士說(shuō)。

冰下水中實(shí)現(xiàn)火炬接力，要求在野外復(fù)雜流場(chǎng)環(huán)境條件下，兩個(gè)浮動(dòng)水下機(jī)器人平臺(tái)機(jī)械臂手持火炬，同時(shí)火炬末端的定位精度持續(xù)保持在1cm以內(nèi)。田啟巖告訴科技日?qǐng)?bào)記者，水下火炬具有特殊性，進(jìn)入水下接力狀態(tài)后，接力的窗口期很短，需要在10秒內(nèi)控制水下機(jī)器人機(jī)械手，完成火炬點(diǎn)燃。

為實(shí)現(xiàn)機(jī)器人水下秒級(jí)精準(zhǔn)對(duì)接和作業(yè)，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究室科研團(tuán)隊(duì)歷時(shí)9個(gè)月的集智攻關(guān)，突破了冰水跨介質(zhì)高適應(yīng)性運(yùn)動(dòng)控制、水下動(dòng)態(tài)對(duì)準(zhǔn)、水下機(jī)械臂厘米級(jí)精準(zhǔn)作業(yè)等關(guān)鍵技術(shù)，奠定了機(jī)器人水下火炬?zhèn)鬟f技術(shù)基礎(chǔ)。

特種火炬下水前會(huì)自主補(bǔ)氧

不同于其他手持火炬，水陸兩棲機(jī)器人手握的是國(guó)際上首只無(wú)煙燃燒的綠色清潔水空跨介質(zhì)火炬，以此為基礎(chǔ)，才能實(shí)現(xiàn)水下對(duì)接點(diǎn)火。

“燃燒要有三個(gè)要素，可燃物、助燃物和點(diǎn)火源。一般的燃燒大多是以空氣中的氧氣作為助燃物，因此當(dāng)水隔絕了空氣就會(huì)使火焰熄滅。而本次機(jī)器人傳遞的特種火炬，在下水前能夠自主補(bǔ)氧，就可以在水下不依賴空氣中的氧氣。”田啟巖告訴科技日?qǐng)?bào)記者，中國(guó)航天科工集團(tuán)三院三十一研究所對(duì)燃燒器進(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)，通過(guò)燃燒器的物理結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)特性對(duì)火焰進(jìn)行保護(hù)，防止水環(huán)境對(duì)火焰的破壞。

體現(xiàn)奧運(yùn)與科技的完美結(jié)合

火炬接力是奧運(yùn)會(huì)中非常重要的環(huán)節(jié)，奧運(yùn)火炬?zhèn)鬟f見(jiàn)證了人類科技、文明與智慧的不斷進(jìn)步，通過(guò)水陸兩棲機(jī)器人和水下變結(jié)構(gòu)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)“機(jī)器人-機(jī)器人”間冰面、水下跨域跨介質(zhì)的火炬接力，展現(xiàn)了北京冬奧會(huì)的科技元素和中國(guó)機(jī)器人的科技水平。

“我們的出發(fā)點(diǎn)是想體現(xiàn)奧運(yùn)與科技的完美結(jié)合?！碧飭r表示，機(jī)器人是制造業(yè)皇冠頂端的明珠，隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人與機(jī)器人的共融以及機(jī)器人與環(huán)境的共融是一個(gè)重要的發(fā)展方向。

“我們通過(guò)多機(jī)器人跨域協(xié)同火炬?zhèn)鬟f，體現(xiàn)出機(jī)器人間的共融和機(jī)器人與冰面、冰下環(huán)境的共融，正好也跟冬奧的冰雪理念吻合?！碧飭r說(shuō)。

來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

編輯：張爽

審核：朱麗

終審：王郁