我和冬天的约会：冬奥火炬水下传递，这可真有“津”

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我和冬天的约会：冬奥火炬水下传递，这可真有“津”

奥运史首次，机器人在水下完成火炬传递，整个过程有哪些黑科技？

奥运史首次，机器人在水下完成火炬传递，整个过程有哪些黑科技？

机器人在水下传递冬奥火炬，这其中运用了什么原理？

一、我和冬天的约会：冬奥火炬水下传递，这可真有“津”

相约冬奥，一起向未来！

“我和冬天的约会”

来看看谁来了

北京冬奥会正在火热进行

而来自南开大学的一支团队

为首次参与水下火炬传递的机器人

贡献了来自天津的设计力量

火炬传递“水火相融”的奥秘

2月2日下午，北京冬奥会火炬在北京冬奥公园、首钢园传递。其中包括奥运史上首次机器人与机器人之间在水下的火炬传递，由水陆两栖机器人与水下变结构机器人在北京冬奥公园水下完成。

进入水下，火炬为何还能燃烧？

不同于其他手持火炬，水陆两栖机器人手握的是国际上首只无烟燃烧的绿色清洁水空跨介质火炬，以此为基础，才能实现水下对接点火。

水下火炬具有特殊性，进入水下接力状态后，接力的窗口期很短，需要在10秒内控制水下机器人机械手，完成火炬点燃。

薛义教授介绍

沈阳自动化研究所包括上海交通大学

做了机器人原型机

在此基础上

南开大学团队为火炬机器人设计形态

将它们完美融入传递的场景中

团队十多个人开展了近半年的工作

既有人文气息又有未来科技感

具有灵性的机器人诞生了

薛教授介绍

团队参与了9款机器人的设计工作

除去两款已经运用在火炬传递中

其他几款也在冬奥赛场上陆续亮相

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栏目主编：顾万全 张武 文字编辑：房颖

来源：作者：TJTV新闻频道

一、奥运史首次，机器人在水下完成火炬传递，整个过程有哪些黑科技？

奥运史首次，机器人在水下完成火炬传递，整个过程有哪些黑科技？下面就我们来针对这个问题进行一番探讨，希望这些内容能够帮到有需要的朋友们。

2022年2月2日，在北京冬奥公园举办的2022年冬季奥运会火炬传递主题活动中，在我国研制开发的机器人完成奥运会有史以来初次机器人水中火炬传递！当两型机器人手持式火炬在水中对接打火取得成功，当场掌声如雷。权威专家称难度系数媲美电床对接！

在火炬传递中，火炬手将奥运会圣火传送给一台水陆两栖机器人，水陆两栖机器人手持式点燃火炬，沿冰壶跑道转动滑进冰洞边；一台水中变构造机器人向其看齐，两部机器人手持式火炬在水中精确对接打火；水中变构造机器人手持式引燃火炬从冰洞边出水量，将奥运会圣火传送给下一棒火炬手。

在科技部国家关键科研开发方案“高新科技冬季奥运会”关键重点适用下，由中科院沈阳自动化研究所带头，联合北京动力机械研究所、广东智能无人系统研究院等企业研制开发水中传送火炬机器人。科学研究精英团队集智科技攻关，提升了凉水跨物质高适应能力运动控制、繁杂势流振荡的水中动态性指向、水中机械手臂CM级精确工作、跨物质靠谱点燃机构等核心技术，完成了此次冬季奥运会火炬的水中传送。

“冰下进行机器人与机器人的精确对接与水中打火，既是机器人跨域请求火炬传递较大的闪光点也是较大的难题，其难度系数媲美电床对接。”国家关键科研开发方案“高新科技冬季奥运会”关键重点“多机器人跨域请求火炬传递技术性科学研究与系统软件示范性运用”项目经理田启岩博士研究生说。

有别于别的手持式火炬，水陆两栖机器人手握着的是国际性上首支没有烟点燃的翠绿色清理水空跨物质火炬，为此为基本，才可以完成水中对接打火。

此次机器人传送的特殊火炬，在厨房下水管前可以独立补氧，就可以在水中不依靠空气中的o2。中国航天科工集团三院三十一研究所对燃烧机开展了专业的设计方案，根据燃烧机的物理学构造和气动式特点对火苗开展维护，避免水环境对烈火的毁坏。

为融入现场自然环境，保证对接一瞬间万无一失，当场精英团队提早入驻北京冬奥公园，和时间赛跑，分秒必争，对机器人火炬传递每日任务开展了积放提升，在25天的时间段里进行了近几百次的检测，进一步提升了机器人的操控特性和可靠性。

国家关键科研开发方案“高新科技冬季奥运会”关键重点“多机器人跨域请求火炬传递技术性科学研究与系统软件示范性运用”项目经理、沈阳自动化所副研究员田启岩告知新闻记者：“尽管置身寒冬，我却一直在流汗，由于焦虑不安和兴奋。”

“此次主题活动在国际性上初次完成机器人水中火炬接力赛跑，引燃了大家对北京冬季奥运会的热情，在向全球传送友情与友谊的与此同时，呈现了在我国在机器人行业的科技创新。”沈阳自动化所副局长李硕表明。

据了解，科学研究精英团队还研制开发了空中飞行机器人、路面机器人、风雪面六足机器人等，依次参与试验室检测和场外实验，并在沈阳和北京进行了场外实验，为北京冬季奥运会火炬传递给予了优质的技术性和武器装备支撑点。

二、奥运史首次，机器人在水下完成火炬传递，整个过程有哪些黑科技？

奥运史首次，机器人在水下完成火炬传递，整个过程有哪些黑科技？下面就我们来针对这个问题进行一番探讨，希望这些内容能够帮到有需要的朋友们。

2月2日，北京冬季奥运会火炬接力赛跑逐渐传送，奥运会在历史上初次水中机器人火炬连接吸引住了许多朋友的眼光，见到“火水融为一体”的场景，网民在“兴奋”“自豪”的与此同时，脑壳里也出现了一连串疑问：火如何可以在水中引燃？水中火炬烧的是什么燃料？这款火炬到底是谁产品研发的？

中青报·中青在线新闻记者独家代理联络到研发部门——中国航天科工三院31所，该所研究者、“高新科技冬季奥运会”特殊火炬技术性科学研究与研制开发课题研究责任人张波对网民关注的问题一一作出解释。张波所属的企业，是专业从业空天驱动力技术性探讨的航空航天新科技公司，用她们得话说，“燃烧技术性恰好是大家航天动力人的本领”。

2022年2月2日，北京冬奥公园，火炬工作交接由水陆两栖机器人与下一棒水中变构造机器人互相配合。张波详细介绍，初中物理课上讲过，燃烧必须易燃物、助燃剂、打火源3个标准，本次火炬产品研发也是以这几层面下手。

2月2日中午，北京冬奥公园，火炬从254棒火炬手安国雨手上发送给水陆两栖机器人，水陆两栖机器人“举”着引燃的火炬厨房下水管，和变构造机器人在水中进行连接，而后另一只机械手臂外伸河面，将奥运会圣火发送给255棒火炬手安香怡。

火源在气体和水里皆成功燃烧。张波说，让火在水中完成燃烧最重要的要素，便是“防水”和“补氧”。

“防水”就是指维护打火源，也就是给火生产制造“没有水自然环境”。张波说，火源被存放在一个“筒”状的“内腔”中，燃烧的火苗周边，包囊了一层“充气膜”一样的气动式防水罩，恰好是这两项设计方案确保了奥运会圣火与水“阻隔”，成功在水中燃烧。

除此之外，水中o2标准不够，火炬燃烧器还内置了助燃剂，为奥运会圣火燃烧填补充足的o2。实际上，奥运会在历史上初次选用水中特殊火炬的，是2000年澳大利亚悉尼夏季奥运会，以后2014年俄罗斯索契冬奥会和2018年韩国平昌冬季奥运会也采取了水中火炬。2014年俄罗斯索契冬奥会创新火炬水中传送，2018年韩国平昌冬季奥运会创新机器人火炬手。

可是，北京冬季奥运会的水中火炬传送与以上二种技术方案并不相同。张波详细介绍，此次该精英团队挑选了气态燃料——丁烷，也就是“高纯家庭用液化石油气”。

据他详细介绍，水中火炬假如选用燃料甲醇，燃烧中难以防止出现浓烟环境污染。张波说本次往往挑选丁烷，是为了更好地处理火苗可以一起在气体和水中二种物质中保持长时间、而且没有环境污染燃烧的问题。

2022年北京冬季奥运会不但是奥运会史上第一组水中机器人火炬手——由机器人开展火炬水中传火，与此同时，本次产品研发的特殊火炬，也是“国际性上第一支没有烟燃烧的翠绿色清理水空跨物质火炬”。

张波说，从工艺基本原理和系统软件构成上看，水中火炬彻底可以对比一个微型的化石燃料汽车发动机。该发动机在完成了水中燃烧的与此同时，还根据一系列操纵组织和程序流程，完成了与机器人的融合和自动控制系统。

张波表明，空间站连接是在真空泵中，而水中火炬的连接还需要考虑到流水振荡问题，从这种视角看来，此次火炬连接，比空间站的舱体对接还难，“对火炬连接的准确度和可靠性规定极高”。

火炬研制开发任重道远，时间焦虑不安，尤其是2021年10月到火炬宣布传送以前，研发部门一直在聚集开展火炬同多型机器人的集成化协同实验。

张波说，在这期间，精英团队全体人员几乎没有休过一天假。为了更好地仿真模拟真正传送自然环境，精英团队在沈阳抚顺大伙房水库结冻的冰上上进行实验，零下20多摄氏度的气温，没有人迹的野外，户外帐篷就安扎在冰上上，精英团队每日顺着河边小道和冰上，靠人力资源把设备搬运至实验地区。在那里，中午5点天就黑了，而精英团队通常每晚八九点才可以完毕当日的每日任务撤销驻扎地。

2022年元旦节这一天，该精英团队初次完成了两用机器人与变构造机器人初次室外标准下的水中火炬传送，在冰上上度过了一个难以忘怀而尤其的新春。除夕夜当日，精英团队为火炬传送做最终的演习，仍然在繁忙中度过。

2月2日中午接纳中青报·中青在线新闻记者电话采访时，张波的鼻音略有一些重，但音效很轻轻松松。他说道：“实际上2008年北京夏季奥运会时，大家就担负了火炬研制开发工作中，那时候刚刚新员工入职，是看见老前辈干的，此次我亲自参加在其中，觉得十分有幸。大家修建所64年，一直都在专注于驱动力商品的自主创新。本次取得成功，也是对大家研发能力的认证。”

他告知新闻记者，持续几个月置身天寒地冻，在真正自然环境下集中化检测、健全关键技术，才换得最后顺利完成水中机器人传送火炬每日任务，向全球展现了高新科技奥运会的特有风采。

三、机器人在水下传递冬奥火炬，这其中运用了什么原理？

2月2日，北京冬奥会火炬接力赛逐渐传递。历史上第一次奥运会水下机器人火炬连接吸引了很多朋友的目光。看到“水火融为一体”的场景，网友们“激动”又“自豪”。与此同时，他们的大脑中出现了一系列问题：火在水中如何点燃？火炬在水中燃烧什么燃料？谁发明了这种火炬？中国青年报中青在线记者联系了R & ampd部——，中国航天科工三院31所，作为独家代理。该所研究员、“科技冬奥”专用火炬技术科研和研发负责人张博对网友关心的问题一一进行了解释。

张博所属的企业是一家专门从事航天驱动动力技术探讨的航天新技术公司。用他们的话说，“燃烧技术恰好是所有航天动力人的技能”。北京冬奥会就要开始了。我认为中国将为奥运会做出无与伦比的贡献，就像2008年夏季奥运会一样。这一次，运动员们玩得很开心。在本届冬奥会上，中国使用了很多“黑科技”，比如送餐机器人、智能游戏机等。

此外，这些外国运动员对他们舒适的生活环境赞不绝口。本届北京冬奥会还实现了首次水下火炬传递。下面就来详细说说这个“黑科技”吧。2022年2月2日，北京冬奥公园，火炬交接由两栖机器人和下一个水下变结构机器人协同完成。张博详细介绍，初中物理课上提到，燃烧必须满足三个标准：可燃物、助燃剂、点火源。火炬产品的这种研发也是基于这些层面。这是一个将在北京见证的历史性时刻。这次火炬传递别出心裁，在水下完成传递也具有划时代的意义。

机器人在水下交火。我们也可以看到“水火交融”的场景确实让人感到震撼，也能让人感受到环保的理念。这个接力需要经过三个步骤，即机器人在冰上滑入水中，水下火炬接力通过火堆，机器人出水。这个机器人传递火炬需要克服很多步骤。另外，水中的o2标准不够，火炬燃烧器也内置助燃剂，为奥运圣火燃烧填充足够的o2。事实上，2000年澳大利亚悉尼夏季奥运会是奥运会历史上第一次在水中使用特殊火炬。后来，2014年俄罗斯索契冬奥会和2018年韩国平昌冬奥会也采用了水中火炬。2014俄罗斯索契冬奥会水上创新火炬接力，2018韩国平昌冬奥会创新机器人火炬手。