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海洋钻井船、海洋钻井、采油平台、海上风电塔桩等海洋装备大都采用钢结构桁架式结构，钢管对接、相贯线焊缝质量直接关系到结构安全。而受到风浪水流冲击和长年累月海水侵蚀等因素作用，结构物会形成裂纹，为了避免构件断裂，影响海洋装备的运营安全，就需要进行周期性的焊缝检测，提前发现潜在安全隐患。
据不完全统计，我国海上风电塔有4300个，但可以潜入水下60米的专业检测人员却不到200人，作业过程不仅需要专用潜水设备和支持母船，而且还要看海况和天气，存在作业窗口期短、风险大、成本高的特点。同时，作业水域较深时，人工下水检测过于危险，而且成本过高，这种方法很大程度上取决于探伤人员的经验和技术。
哈尔滨工程大学研发了国内首套海洋结构物水下无损检测机器人，并于近日通过了国家科技部组织的验收，实现了国内水下无损检测的工程化示范应用。目前市场上运用的检测工具需要两位检测人员分别在水上和水下密切配合，研究团队给机器人增加了辅助定位系统，降低了检测人员的操作复杂度，能够更专注于检测数据的判断，提高作业效率，整个操作过程一人就可以完成。他们通过水下焊缝辅助定位系统的研发和打压试验，让机器人实现了在海底500米稳定精准操作。
在水下复杂扰流干扰的情况下，保证机器人的稳定吸附与灵活运动是一大挑战。对此，研究团队设计了一套变磁力吸附系统，通过流速计感知检测机器人的流场情况，进而实时调整吸附力大小，保证检测过程中既能吸附牢靠又可灵活运动。海洋结构物管径最小是0.5m，而最大的可达8m左右，面对管径差距如此悬殊的海洋结构物钢桩，如何兼容各种形式的海洋结构物的管径也是一大难题。团队成员巧妙将机器人的结构设计成可重构的三段铰接形状，通过改变铰接出两段间的角度，满足了机器人兼容不同管径的检测任务。
为了把检测人员从复杂的操作中解放出来，团队研究开发了人在环中的半自主检测技术，机器人可以自己跟踪焊缝，在检测到疑似缺陷时操作人员可以专注于对检测效果影响最大的运动轴，其他的运动轴则由机器人自动解算，极大的简化了操作人员的操作。
2021年，团队携带机器人先后中广核如东海上风电场F06号风电塔桩进行了实际检测，机器人表现出色，完成了国内的首次风电塔桩水下机器人无损检测示范应用。海洋结构物水下机器人检测，不但避免了人工潜水检测的人员安全风险，还能提高检测效率降低运维成本，有利于海洋各类资源的高效开发，为我国的能源安全提供强有力的保障。
让技术落地转化，实现大规模应用。在未来，研究团队还将继续改善水下检测机器人环境感知和智能决策能力，为我国水下机器人自主环境感知与作业技术研究应用奠定基础。
(资料来源：央广网)