【摘 要】
：
自20世纪90年代以来,深海自主水下机器人技术得到了长足的发展,在深海资源调查、海洋科学研究以及海洋工程等领域得到了广泛的应用.我国的深海自主水下机器人研究与大洋矿产资源调查是同步发展的.本文简要介绍了30年来我国深海自主水下机器人的发展现状,以具有代表性的“潜龙”系列自主水下机器人研发过程为例给出了面对的技术挑战,以及在大洋矿产资源调查中的应用情况和取得的部分成果.最后,对未来深海调查装备的发展提出了若干设想和建议.
【机 构】
：
中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室,沈阳110016;中国科学院机器人与智能制造创新研究院,沈阳110169;辽宁省水下机器人重点实验室,沈阳110169
论文部分内容阅读
自20世纪90年代以来,深海自主水下机器人技术得到了长足的发展,在深海资源调查、海洋科学研究以及海洋工程等领域得到了广泛的应用.我国的深海自主水下机器人研究与大洋矿产资源调查是同步发展的.本文简要介绍了30年来我国深海自主水下机器人的发展现状,以具有代表性的“潜龙”系列自主水下机器人研发过程为例给出了面对的技术挑战,以及在大洋矿产资源调查中的应用情况和取得的部分成果.最后,对未来深海调查装备的发展提出了若干设想和建议.
其他文献
合金性能主要取决于凝固过程中形成的枝晶、共晶组织和气孔等缺陷的形貌和分布.凝固过程是一个热质流交互作用的复杂相变过程,对多物理场作用下凝固组织和气孔等缺陷进行研究,是掌握和控制凝固过程,获得优良材料性能的关键.本文综述了合金凝固组织和气孔演变模拟方法的研究进展,尤其对相场法在求解枝晶、共晶组织和气孔等缺陷方面的研究,从定性到定量、纯物质到多元合金、两相到多相、单物理场到多物理场耦合等角度进行了总结和展望;对当前相场模拟中的六大高性能算法进行了总结,提出未来的研究方向将集中在相场理论完善、参数确定和计算效率
以中国大洋48航次在西北太平洋中国多金属结核合同区(马尔库斯?威克海山群山间盆地与麦哲伦海山群山间盆地)采集到的30个站位表层沉积物为研究对象,开展了黏土矿物组成、分布特征及物质来源等方面的相关分析研究工作.结果发现:研究区表层沉积物中黏土矿物类型以伊利石为主,其次为蒙脱石,高岭石及绿泥石含量较低;研究区沉积物中的伊利石主要来源于亚洲大陆的风尘输入.蒙脱石有3种主要物质来源:陆地风化来源(亚洲大陆)、海山(风化)自生来源及富含蒙脱石的洋流(下部环南极深层水).亚洲风尘输入可能是绿泥石和高岭石的主要物源之一
工业界对高品质、高效率激光制造提出了越来越高的要求,提高激光制造的能量吸收率具有巨大的市场需求.2017年,波长为450 nm左右的短波长250 W高功率蓝激光器问世,显著提高了铜、金、铝、银等有色金属的吸收率,并逐步应用于焊接、热处理、增材制造等材料成形领域.本文分析了短波长蓝激光提升材料吸收率的原理,总结了高功率蓝激光器的发展历程、蓝激光在焊接和增材制造等领域的应用现状,结合作者在该领域的研究经验提出了对于高功率蓝激光应用于有色金属成形领域发展方向的思考.
惰性阳极铝电解技术是未来铝工业持续低碳化发展并实现碳中和目标的关键技术,近年来,惰性阳极材料的研究取得了长足进展,为其工业化应用的突破性进展创造了条件.本文通过综述铝电解惰性阳极材料近期研究进展,重点关注合金阳极表面耐蚀层的生长机制、金属陶瓷组成与结构优化及阳极材料综合性能提升等研究方向,系统对比了现有惰性阳极材料的导电性及耐蚀性能,并对其未来发展趋势做出展望.
深海稀土是近10年来发现的一种富集中?重稀土元素的新型矿产资源,潜力巨大,可能成为最先开发的深海矿产之一.日本等国以太平洋为重点,开展了深海稀土资源勘查研究及开发利用探索.我国率先在印度洋、太平洋等国际海域发现了大面积富稀土沉积区,并初步划分了四个深海稀土成矿带.目前深海稀土资源勘查主要采用的是沉积物重力(或重力活塞)岩心取样与浅地层调查相结合的技术方法,但是获取的岩心长度大多未穿透富集层底部边界,浅地层剖面难以精确识别富集层位,影响了深海稀土资源的勘查与评价.今后需要加强深海稀土资源勘查技术和设备的研发
镁锂合金具有优异的综合性能,即高比强度、高比刚度、良好热导率、优良电磁屏蔽和阻尼性能等,在航空航天、武器装备、电子信息和汽车工业等领域有着广阔的应用前景.本文对镁锂合金的合金化研究进展及其应用情况进行了综述,重点梳理了合金元素在镁锂合金中的作用,总结了该合金的应用领域,探讨了镁锂合金存在的问题及今后的研究方向.
海底多金属硫化物是未来可供开发利用的重要矿产资源.由于海底环境复杂,勘探成本巨大,利用成矿理论开展资源预测工作就显得尤为重要.本文综述了现有的海底多金属硫化物成矿远景区预测方法,分析比较了各预测方法的特点,借鉴陆地火山成因块状硫化物的资源预测方法,并结合卡尔斯伯格脊的应用实例,对多金属硫化物资源预测工作进行了探讨:多金属硫化物成矿预测方法需综合考虑研究区的勘探程度、数据资料的精度、覆盖范围等实际情况,并结合各方法的特点及其适用性进行合理选取;应用知识驱动与数据驱动的组合预测方法和深度学习算法解决已知硫化物
近年来,生物可降解植入材料的应用发展迅速,其中镁及合金因其具有良好的生物相容性与生物可降解性,成为新一代具有广阔发展前景的生物医用可降解金属材料,但存在镁合金本身由于快速腐蚀释放镁离子使周围环境碱化而具有的抗菌性和骨植入物需要长期保持力学性能之间的矛盾.本文总结了多种类型的金属及其氧化物、生物活性物质、天然抗菌物质、光热、光动力疗法在抗菌镁合金及表面抗菌涂层领域的研究进展,研究多种镁合金表面耐蚀抗菌涂层的制备方法,重点讨论了不同抗菌载体对镁合金耐蚀抗菌性的影响.结果表明:现阶段抗菌镁合金设计、镁合金抗菌耐
大西洋中脊属于典型的慢速扩张洋中脊,具有形成大型热液硫化物矿床的潜力.目前,国际上对大西洋中脊热液活动的调查研究主要集中在北大西洋,而对于南大西洋中脊的调查和研究相对较少,且主要采用传统的技术手段,只能探测到矿床的表面特征,而对其形态、规模及赋存状态等问题无法得到准确的评估.海洋瞬变电磁法对浅部高导体异常灵敏,这使其成为热液硫化物资源探测和评价的新兴手段之一.为了研究南大西洋海底热液系统,我国在南大西洋开展了多个科考航次,其中大洋52航次在南大西洋热液硫化物区开展了瞬变电磁勘查工作;基于Occam反演方法
随着人类社会对矿产资源需求的日益增加和相关技术与装备的逐渐成熟,深海采矿成为全球产业界和科研界共同关注的热点.普遍观点认为深海采矿不可避免地会对深海环境和生物群落造成不同程度的扰动甚至破坏,这也极大影响了国际海底管理局“区域环境管理计划”和《开发规章》的制定进程.本文基于生态系统的视角与方法,总结了三类深海矿产资源分布区的典型生态系统与环境特征,回顾了国内外伴随着深海采矿系统综合试验开展的一系列环境基线和环境影响评价研究及取得的重要认识,在此基础上归纳了深海采矿活动对深海平原、海山和大洋中脊热液区这三类生