空化射流水下机器人用于水下录像检查海生物清理

空化射流水下机器人在海运船舶维护领域具有显著的应用潜力，尤其在水下录像检查和船体海生物清理两方面。以下是其技术特点和应用优势的详细分析：

图片引用青岛炬荣水下清洗机器人

1. 水下录像检查

- 高精度成像：  

  配备高清摄像头和空化射流清洁模块，可在检查前快速清除船体表面的附着物（如淤泥、藻类），确保录像画面清晰，提高缺陷（如腐蚀、裂缝）识别率。

- 复杂环境适应：  

  空化射流产生的微泡可减少水体浑浊度干扰，提升能见度；机器人可通过射流反推实现稳定悬停，适合在强水流或狭窄区域（如螺旋桨、舵板附近）作业。

- 自动化与AI结合：  

  结合机器学习算法，实时分析录像数据，自动标记损伤区域并生成报告，减少人工判读时间。

2. 船体海生物清理

- 高效无损清洁：  

  空化射流利用气泡溃灭产生的微射流和冲击波，可剥离藤壶、贝类等硬质生物附着，同时避免传统机械刷对防腐涂层的损伤（对比实验显示，空化射流可将涂层磨损降低60%以上）。

- 环保优势：  

  无需化学药剂，避免污染海洋环境；清理后的生物残渣可通过抽吸装置回收，减少扩散。

- 经济性提升：  

  定期空化射流维护可延长船舶进坞周期（从传统的2-3年延长至4-5年），显著降低停运成本和燃油消耗（清洁船体可减少高达10%的阻力，节省燃料）。

图片引用青岛炬荣水下清理海生物现场

技术挑战与解决方案

- 能源供应：  

  空化射流需较高泵压功率（通常20-50MPa），可采用水面母船供电或开发高能量密度电池。

- 水下定位：  

  结合超短基线(USBL)声学定位和视觉SLAM技术，确保机器人在复杂船体表面的精准导航。

- 抗干扰设计：  

  优化射流喷嘴结构（如环形阵列喷嘴），减少反冲力对机器人稳定性的影响。

应用案例参考

- 挪威某航运公司：采用空化射流机器人对LNG运输船进行年度检查，单次作业节省48小时人工潜水时间，并发现传统手段遗漏的焊缝裂纹。

- 新加坡港：在港口内为集装箱船提供“即停即清”服务，6小时内完成300米船体清洁，生物附着去除率超95%。

未来发展方向

- 集群作业：多机器人协同，分区域完成大型船舶的快速检查与清理。

- 智能化升级：集成3D扫描重建技术，生成船体数字化模型，为预测性维护提供数据支持。

空化射流水下机器人通过非接触式清洁和高精度检测的结合，正成为船舶智能运维的关键工具，尤其适合对环保和效率要求严格的现代航运业。