看機械手如何在海底抓住蜘蛛蟹

時間:2013-08-08

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導語:相對于大多數(shù)海底生物來說,蜘蛛蟹算是一種大型的深海底棲生物。但是當“蛟龍”號出現(xiàn)在蜘蛛蟹面前時,機械手一動,它就毫無招架之力。

說到海底作業(yè)的利器,不得不提“蛟龍”號的龍爪。“‘蛟龍’號有兩只機械手,相當于人的肩、肘、腕等關(guān)節(jié),伸縮自如,動作幅度可以精確到厘米。”第一個從深海抓取蜘蛛蟹的潛航員付文韜介紹說,“以前我們抓過一些相對‘靜’的海底生物,例如海參。這次抓住了‘好動’的蜘蛛蟹,這是今年的一個突破。”

相對于大多數(shù)海底生物來說,蜘蛛蟹算是一種大型的深海底棲生物。深海海底相對惡劣的生存環(huán)境使蜘蛛蟹在深海幾乎沒有什么天敵,當“蛟龍”號出現(xiàn)在蜘蛛蟹面前時,它沒有像淺海生物那樣慌張地逃走。

其實,“蛟龍”號6月17日在南海冷泉區(qū)的第一次工程性下潛時,潛航員就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了蜘蛛蟹的蹤跡,并拍下了照片。“當時也想抓,但作業(yè)條件不允許,蜘蛛蟹很快就消失在視線之外。”潛航員葉聰說。

當葉聰、付文韜帶著香港浸會大學副教授邱建文進行第55次下潛、再次拜訪冷泉區(qū)時,這種深海“海底霸主”似乎等候著來訪。“我們到達海底不久,就發(fā)現(xiàn)了一只蜘蛛蟹。”付文韜說。但同樣由于作業(yè)條件不允許,他們只能再次放棄。

不過,就在“蛟龍”號向海底海山山頂爬坡的過程中,幸運之神再次降臨。一塊海底巖石斷面出現(xiàn)在正前方,上面趴著一只蜘蛛蟹。這種地形無疑是“蛟龍”號龍爪作業(yè)的最佳位置,付文韜毫不猶豫地把龍爪伸向了這只蜘蛛蟹。

蜘蛛蟹緩慢地移動著。此時,付文韜多年練習操作機械手的經(jīng)驗充分展現(xiàn)出來。他控制機械手,做了預(yù)判動作,準確地抓住了蜘蛛蟹。之后,付文韜憑著眼和手的熟練配合,操作機械手多次松開合攏,最終在確保對蜘蛛蟹沒有傷害的前提下把它放進了生物籃。“我算是‘蛟龍’號第一個抓到蜘蛛蟹的人吧!”付文韜興奮了。

海底作業(yè):從按部就班到隨機應(yīng)變

意外收獲打亂了他們原定的作業(yè)計劃。由于搭載了科學家,所以“蛟龍”號第55次下潛以科學應(yīng)用為主。“蛟龍”號共配備了7個沉積物短柱采樣器、2個密閉生物采樣箱、1個大型生物籃以及流體采樣器等多個科學儀器設(shè)備,都被固定在潛水器采樣籃上。

每次下潛之前,現(xiàn)場指揮部都會根據(jù)作業(yè)目標對海底作業(yè)內(nèi)容做一個預(yù)案。在此前的“蛟龍”號海試時,潛航員只要按照事先做好的預(yù)案“按部就班”地進行就可以了。但搭載科學家之后,以科學應(yīng)用為主的海底作業(yè)就變得復(fù)雜多了。“這就要求潛航員與下潛的科學家默契配合,根據(jù)海底實際情況隨機應(yīng)變。”付文韜說。

由于蜘蛛蟹占據(jù)了“蛟龍”號生物籃的大部分空間,機械臂無法越過蜘蛛蟹進行原定的海底流體采樣作業(yè),最終放棄了該項作業(yè)。“這也是‘蛟龍’號試驗性應(yīng)用航次提出的一個新課題——如何使作業(yè)工具的擺放最優(yōu)化和效率最大化。”科學家團隊負責人周懷陽說。

玻璃海綿,一種神奇的海底生物,像石筍一樣矗立在深海海泥上面,首個隨“蛟龍”號下潛的科學家周懷陽就深深地被這種生物吸引。獲取這種生物樣品的任務(wù)交給了接下來下潛的隊員們。“有了科學家的指點,潛航員海底取樣就有了針對性,從而通過有限的下潛獲得具有最大科學價值的生物和地質(zhì)樣品。”又一次見到了這些海底生物的付文韜說,“玻璃海綿取樣比較簡單。在取樣的時候,我們發(fā)現(xiàn),這些生物的‘根’附著在海泥里面,所以就需要操作機械臂輕輕晃動以抖掉海泥。”

“以前我不知道這種蠕蟲的科學研究價值,但科學家對海底生物和地質(zhì)卻十分熟悉。通過我們良好的互動以及默契配合,可以更好地把‘蛟龍’號的技術(shù)專長和大洋科學應(yīng)用結(jié)合起來。”付文韜說。

開啟我國大洋科考新征程

“‘蛟龍’號為科學家到海底實際觀察提供了一個絕佳的平臺。試驗性應(yīng)用航次開展的主要目的和任務(wù)就是結(jié)合科學應(yīng)用來做技術(shù)試驗,從而更好地把‘蛟龍’號技術(shù)專長與科學應(yīng)用完美地結(jié)合起來。”現(xiàn)場指揮部總指揮劉峰說。

實際上,“蛟龍”號的主要設(shè)計目的就是作為一個科學研究的工具和平臺,搭載作為“乘客”的科學家和不同的深海作業(yè)工具抵達幾千米深的海底開展科學研究。試驗性應(yīng)用階段是海試與常態(tài)化業(yè)務(wù)運行的過渡階段。隨著“蛟龍”號試驗性應(yīng)用航次的順利開展,將會有更多的科學家乘坐“蛟龍”號來到深海進行科學考察。

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