“擎天柱”，威風(fēng)凜凜的汽車人領(lǐng)袖，“威震天”，邪惡的外星飛船……前不久上映的《變形金剛》中，機器人大戰(zhàn)令人目不暇接。盡管機器人上戰(zhàn)場更多的還是想象，現(xiàn)實生活中，機器人已越來越多地進入我們的生產(chǎn)生活。

　　8月15日，揚州大學(xué)研制第三代“遙控水下機器人”宣告“出世”。它不但能在水下自由“行走”，還能通過“手腳”自由探測，然后把“看到”的水下情況及時傳輸?shù)降孛娴谋銛y式電腦中，由操作人員進行遠程遙控，從而代替潛水員進行深水作業(yè)。更為可貴的是，它的操作程序簡單，售價僅為進口同類產(chǎn)品的1/3，具有很廣泛的實用范圍。


　　外觀：大腦袋的小東西

　　揚州大學(xué)水利學(xué)院實驗室，楊小令老師指著桌上一只有著明黃色大腦袋、黝黑“手腳”的小東西告訴記者，這就是他們研制的“第二代水下機器人”。它重15公斤，長0.51米、寬0.38米、高0.32米，最大下潛深度可達100米，最大移動速度0.2米/秒，最大可視距離（清水）6米，清晰度420線（彩色），機械手能抓取3公斤的重物。

　　記者看到，這款機器人整體呈橢圓形，透過有機玻璃罩可見機身內(nèi)有一個攝像機和探照燈。機身旁各有一黑色圓柱，圓柱上有很多圓孔，機身下是黑色的“支撐腿”。據(jù)介紹，黑色圓柱是水下機器人的推進器，圓孔是用來排進水的，“支撐腿”就是它的“腳”。記者用手掂了掂，雙手用力才能把它舉起來。

　　據(jù)楊小令介紹，他們研制的水下機器人并沒有嚴格的“輩分”區(qū)分，人們習(xí)慣于把最新研制出來的機器人定為第三代。遺憾的是，因為“第三代水下機器人”暫時沒有存貨，記者沒有親眼見到。但楊小令表示，第三代和第二代的外表完全相同，不同的是第三代可以在渾水中作業(yè)。


　　腳?。阂呀?jīng)傳至第三代

　　■第一代水下機器人：效果不錯

　　2004年，國內(nèi)水下機器人多是國外產(chǎn)品，沈陽自動化研究所出產(chǎn)的金魚系列價格也高達好幾十萬，一般單位很難承受。當時還是學(xué)生的楊小令想，能不能研制出一種既實用又便宜的水下機器人呢？

　　當年5月，楊小令和倉義東、朱魏瑋、郭軍3位同學(xué)組成了一個水下機器人研發(fā)團隊。沒有經(jīng)驗，就從模仿國外先進的水下機器人開始；沒有經(jīng)費，學(xué)院和老師們解囊資助；學(xué)院還專門騰出了一間實驗室。由于白天要上課，研制工作只能在晚上進行，經(jīng)常一干就到了半夜。終于，2004年11月，揚州大學(xué)研制的第一代水下機器人誕生了。其整個機身是個正方體，每面有一組推進器。讓同學(xué)們遺憾的是，機器人的樣子有點笨拙。

　自己研制的水下機器人實際應(yīng)用效果怎么樣？2004年12月，研制小組聽說揚州市政公司正在進行古運河整治工程，立即拿著樣品毛遂自薦。經(jīng)機器人水下拍攝，運河里橋墩被撞后受損情況圖像清晰地傳回了電腦，市政公司工作人員非常滿意。

　　■第二代水下機器人：小巧耐用

　　首戰(zhàn)告捷，楊小令他們立即投入第二代水下機器人的研發(fā)。為了減少水的阻力，需要把第一代正方體的機型改變成流線型，推進器也必須減少，最后確定在機身兩側(cè)各安一個。

　　推進器減少了，成本跟著下來了，但又出現(xiàn)了新的問題——發(fā)動推進器時，機身容易發(fā)生傾斜。楊小令說，這個問題困擾了大家很久，后來他突然想起直升飛機的螺旋槳工作原理——一個正轉(zhuǎn)，另一個反轉(zhuǎn)，不僅讓直升飛機飛起來，還能保持平衡。推進器嘗試引進這一原理后，問題迎刃而解。

　　水下機器人的密封情況也是一個難題。為了防水，機身必須完全封閉。但如果采用原始的推進器，因電機和葉輪之間有一個軸承，很難做到密封。一番鉆研后，研制小組采用密閉式磁力傳動技術(shù)，將軸承取消，取而代之以兩塊磁鐵，另兩塊緊貼在推進器的內(nèi)壁，通過電機的轉(zhuǎn)動帶動磁鐵的轉(zhuǎn)動，并與電機外的磁鐵產(chǎn)生一個磁力來帶動葉輪的轉(zhuǎn)動。

　　水下機器人當然不能漏水，但即使已經(jīng)發(fā)現(xiàn)機器人在水下出現(xiàn)漏水，一旦出水，光靠眼和手也很難找到漏水的縫隙。后來，研制小組想到了自行車的氣門芯。把它安裝在機器人的“肚子”下面，這樣只要給機器人打氣，就很容易發(fā)現(xiàn)哪里漏水了，此舉還同時提高了機器人在水里的抗壓能力！

　　第二代水下機器人研制成功后，獲得了第九屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽二等獎。其磁力傳動、推進器射流沖刷、零半徑轉(zhuǎn)彎、縱傾姿態(tài)調(diào)節(jié)等技術(shù)受到了中國科學(xué)院沈陽自動化研究所張艾群研究員和江蘇省水利廳教授級高級工程師周君亮院士好評，并認為該機器人設(shè)計構(gòu)思巧妙，簡單實用，而且成本較低，應(yīng)用前景很大。

　　■第三代水下機器人：經(jīng)濟實用

　　研制第三代水下機器人則主要是為了推廣使用。

　　針對中國實際水域情況，市面上有清水型和渾水型兩種機型。渾水型水下機器人比清水型多了一個聲納系統(tǒng)，通過聲納發(fā)出的聲波將渾水中的情況形成圖形反映到電腦里，操作人員就可以通過圖像進行作業(yè)。但購買一個聲納系統(tǒng)極大地增加了機器人的成本。

　　楊小令決定自己做一個聲納系統(tǒng)。一年多后，他終于如愿以償。目前，其第三代水下機器人售價僅5萬元。而國外同類型的水下機器人剛賣到中國時售價35萬元，現(xiàn)在其售價還有15萬元。楊小令希望自己研制出的機器人以優(yōu)良的性價比，奪回國外公司在中國占據(jù)的市場，并促進中國水下機器人行業(yè)的發(fā)展。
目前，已經(jīng)有3個外地買家正在試用楊小令他們的產(chǎn)品。為了能夠批量生產(chǎn)，楊小令他們開始設(shè)計水下機器人的模具。目前，第四代水下機器人也已列入研發(fā)計劃。