哈工程“海洋鋼樁水下檢測機器人”獲中國“好設計”金獎
11月9日至13日,2022中國創新設計活動周暨中國“好設計”頒獎大會在無錫舉辦,哈爾濱工程大學“海洋鋼樁水下檢測機器人”榮獲金獎。據悉,這是我省首次獲得中國“好設計”金獎。
據了解,中國“好設計”獎是由中國工程院指導,中國創新設計產業戰略聯盟主辦,中國機械工程學會承辦,以中國工程院為依托,匯聚國內眾多設計典范的產品、系統、工藝與流程等典型案例,打造的創新設計領域國內權威設計大獎。本屆中國“好設計”獎由單位自主申報、省市推薦、區域專家評審推薦、全國初評、院士專家評審等層層選拔,在871個創新設計項目中產生金獎10項、銀獎20項、創意獎40項、提名獎10項。
“海洋鋼樁水下檢測機器人”項目由哈爾濱工程大學水下機器人技術國家級重點實驗室完成,王剛副教授為成果的第一完成人,研究團隊包含了學校船舶與海洋工程、機械工程學科的教師和學生。
海洋導管架和風電塔樁等海洋平臺多采用鋼結構,鋼管對接、相貫焊縫質量直接關系到結構安全,而其長期受到臺風、波浪、海流等交變載荷及海水腐蝕等因素作用,結構物會形成破壞性裂紋,嚴重降低了海洋平臺水下結構的強度,因此為了避免構件斷裂,影響海洋平臺的運營安全,需要進行周期性的焊縫檢測,提前發現潛在的安全隱患。針對上述需求,團隊設計了“海洋鋼樁水下檢測機器人”,在設計方面進行大膽創新,如設計了“3+2”的機械手構型,解決TKY型空間結構焊縫檢測難題。
該設計成果為機器人設計了3+2的機械手檢測機構,其中“3”是指機器人具有三個主動自由度,用來跟蹤、擬合焊縫曲線并保證探頭垂直焊縫;“2”是指探頭的兩個被動自由度,用來補償因為調整探頭垂直于焊縫而帶來的探頭姿態的變化,保證探頭與被檢測面的貼合。該項成果已在渤海錦州油氣田完成了海上導管架模擬體測試,預設20處缺陷全部檢出,在中廣核如東海上風力發電場完成實際檢測任務。檢測結果表明,該成果大幅度降低了檢測成本,解決了潛水員水下檢測作業時間窗口期短和安全隱患問題。