得力助手：电动水下工具和机械臂

图片来源：Reach Robotics

水下航行器在海上作业中扮演着至关重要的角色，为多个行业提供支持，即使在极端条件下也能抵达偏远地区，并降低作业人员的风险。它们如同人类的耳目，在人类无法到达的地方发挥作用，而且作业时间远超许多人类的承受能力。然而，水下系统的功能远不止于观察——它们拥有各种工具和机械臂，进一步拓展了水下航行器的能力，使其能够执行各种水下任务。

达到新的深度

“我们观察到的最显著趋势之一是，人们越来越期望检测级车辆也具备干预能力，”Reach Robotics公司商务主管Nigel Steven解释说。“操作人员不再满足于仅仅观察问题。他们希望能够回收物体、操控设备、采集样本并完成任务，而无需部署更大、更昂贵的系统。”

因此，从国防和海上能源到商业检验、研究和环境监测等多个领域对轻便、易于集成且满足项目特定需求的机械臂的需求日益增长。

Reach Robotics公司开发用于遥控潜水器（ROV）的电动机械臂，使操作人员能够执行精准的水下作业任务。该公司的产品系列涵盖了从用于小型检测级ROV的紧凑型系统到用于更复杂水下项目的七功能机械臂。

史蒂文回忆说，在最近一次检查、维护和维修活动中，操作人员使用一对安装在检查级水下机器人上的 Reach X 五功能机械臂，超越了目视检查的范畴，直接与设备进行交互。“这些机械臂用于放置腐蚀监测探头、清理海洋生物以便进行检查，以及搬运小型水下部件，从而无需调动大型干预系统即可完成状态评估工作。

他补充道：“对我们而言，这个项目反映了行业更广泛的转变。运营商越来越倾向于利用小型水下机器人平台执行实际干预任务，从而在保持作业效率的同时减少调动需求。该项目展示了电动操控如何扩展检测级水下机器人的能力，而无需像传统大型干预系统那样增加复杂性。”

图片来源：Reach Robotics

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“我认为我们正处于水下操作的真正转折点，”萨博英国公司电动机械手产品经理罗布·杜威尔补充道，他也意识到了行业正在向这种能力转变。

他解释说：“长期以来，人们一直认为电动系统与液压系统相比是一种妥协，但现在情况已经不同了。功率密度、控制系统和系统集成方面的进步意味着电动机械臂现在能够提供高要求干预任务所需的强度、精度和可靠性，同时也支持向全电动和更自主的水下作业的更广泛发展。”

萨博公司推出的Seaeye eM1-7电动机械臂（简称eM1-7）专为高难度水下作业而设计。它兼具强大的起重能力和精准的控制，在2米臂展范围内可提供高达122公斤的起重能力，收缩状态下可达454公斤。其六个自由度使其能够灵活应对复杂的作业。该系统还专为深水环境而设计，最大工作深度可达4000米。

萨博公司的Seaeye eM1-7电动机械臂。图片来源：萨博

萨博公司的Seaeye eM1-7电动机械臂。图片来源：萨博

Nauticus Robotics公司也拥有一款专为ROV应用设计的电动水下机械臂：奥林匹克臂。然而，最近该公司正将电动机械臂和自主操作技术集成到其首个专为自主水下航行器（AUV）和机器人系统打造的原型机中。

新闻稿中介绍的初始原型采用模块化三关节结构，为计划中的五关节和七关节变体奠定了基础，这些变体能够支持日益复杂的水下作业。该机械臂集成了Nauticus Robotics的ToolKITT软件，能够自主识别作业地点、确定干预点、适应不断变化的水下环境，并在减少操作员干预的情况下执行任务。

开发团队已开始进行功能和负载测试，Nauticus Robotics 的 Aquanaut AUV 将作为未来现场演示的初始集成车辆。

电气化的未来

“最令人兴奋的是，这些技术将在减少危险环境中人为干预方面发挥重要作用，”德威尔热情地说。“通过将先进的操控技术与更高的自动化水平以及最终的人工智能能力相结合，我们可以提高安全性，提高作业效率，并开辟以前根本无法实现的全新水下作业方式。”

史蒂文对此表示赞同，并补充道：“海底行业正朝着更小、更灵活的机器人系统发展。随着这些平台的功能越来越强大，电动高性能操控技术的作用也变得更加重要。”