研究室簡介
鑒于深海資源開發(fā)技術(shù)的重大意義，中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所于2014年成立了深海資源開發(fā)技術(shù)研究室，圍繞國家海洋戰(zhàn)略需求，開展深海礦藏資源（包括油氣、天然氣水合物及多金屬礦產(chǎn)資源）的探測與開采技術(shù)、深海地質(zhì)工程評價等方面研究并研制深海資源探測和地質(zhì)勘查裝備。研究室已建成包括一名美籍正高級工程師（來自美國伍茲霍爾海洋研究所）在內(nèi)的22人研究團(tuán)隊。其中包括4名研究員/正高級工程師，3名高級工程師，15名工程師及助理工程師。研究室承擔(dān)了多項中國科學(xué)院先導(dǎo)專項、中國科學(xué)院重點部署項目、知識創(chuàng)新工程領(lǐng)域前沿項目、海南省重大科技項目及國家重點研發(fā)計劃的研究課題，已研制成功具有自主知識產(chǎn)權(quán)的深海浮游式移動作業(yè)系統(tǒng)、深海底爬行式移動作業(yè)系統(tǒng)、深海底工程地質(zhì)原位測試裝置、深海底鈷結(jié)殼規(guī)模化取樣裝置以及深海多功能抓斗等。
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研究成果介紹
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1、深海浮游式移動作業(yè)系統(tǒng)（ROV）?
深海浮游式移動作業(yè)系統(tǒng)，最大工作水深4500米，空氣中重量4噸，有效載荷200kg，外形尺寸：3.36m×2.12m×2.35m（長×寬×高），具有2臺250kgf的液壓推進(jìn)器和4臺200kgf的電動推進(jìn)器，具有2臺7功能作業(yè)機(jī)械手，全臂展時持重能力91kg。深海浮游式移動作業(yè)系統(tǒng)是針對深海科考的實際需求，以科學(xué)考察為主要作業(yè)任務(wù)的通用平臺。該平臺結(jié)合目前常用的無人潛水器ROV的技術(shù)特點，在深海復(fù)雜底質(zhì)情況下根據(jù)作業(yè)任務(wù)的需求移動至目標(biāo)作業(yè)點，并提供強(qiáng)大的支撐力和穩(wěn)定的作業(yè)平臺，可完成多樣化的作業(yè)任務(wù)。平臺具備豐富的電氣、液壓、通訊接口，方便搭載各種作業(yè)工具及模塊，開展深海科學(xué)考察和工程作業(yè)等。?
2、深海底爬行式移動作業(yè)系統(tǒng)?
深海底爬行式移動作業(yè)系統(tǒng)，最大工作水深4500米，空氣中重量3.7噸，水中重量2.3噸，外形尺寸：4.4m×3.5m×2.5m（長×寬×高），最大越障高度200mm，最大爬坡能力≥15°，行駛速度≥0.52m/s，裝機(jī)容量80kW。深海底爬行式移動作業(yè)系統(tǒng)為海底重型作業(yè)任務(wù)設(shè)計，能夠搭載巖石破碎頭、鉆機(jī)、鏈?zhǔn)角懈睢C(jī)械手等模塊，完成海底行走、巖石破碎、挖溝和巖石樣本采集等作業(yè)任務(wù)。平臺主要采用鈦合金、鋁合金、塑料等輕質(zhì)材料，系統(tǒng)具有豐富的電氣接口、液壓接口、機(jī)械接口，并搭載多種攝像機(jī)照明燈，能夠?qū)崿F(xiàn)多角度高清實時監(jiān)控。平臺采用大離去角和接近角履帶行走機(jī)構(gòu)和平衡懸掛結(jié)構(gòu)，具有復(fù)雜地形的行走和越障能力。?
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3、深海分體式電視抓斗?
深海分體式電視抓斗用于可視化抓取深海底巖石樣品，最大工作水深6000米，空氣中重量3.7噸，水中重量2.9噸，最大取樣區(qū)域1.7m*1.2m，最大取樣體積2.6m3，分體式設(shè)計使得裝置電氣籃和斗體解耦，保證抓斗能夠在三級海況以內(nèi)順利進(jìn)行海上作業(yè)。電視抓斗參加“探索一號”TS09航次，在馬里亞納海溝弧后張裂區(qū)域成功完成8個站位海底巖石可視化抓取，獲取大量海底巖石樣品，最大作業(yè)深度3535米。由于取樣靈活，操作簡單可靠，具備一定市場潛力，該分體式電視抓斗已完成成果轉(zhuǎn)化。?
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4、深海工程地質(zhì)原位測試裝置?
深海工程地質(zhì)原位測試裝置主要用于測量海底沉積物的力學(xué)參數(shù)，通過分析處理所獲得的原始數(shù)據(jù)可以計算出作業(yè)海區(qū)的沉積物貫入阻力、側(cè)壁摩擦力、孔隙水壓力和剪切強(qiáng)度等工程地質(zhì)參數(shù)，為海洋工程施工提供基礎(chǔ)參數(shù)支撐，該裝置于2019年8月完成南海海試驗證。裝置最大工作水深6000米，空氣中重量3噸，水下重量2.7噸，其中最大靜力觸探推進(jìn)力100KN，觸探推進(jìn)速度15~25mm/s可調(diào)，自主研發(fā)的系列數(shù)字化靜力觸探探頭工作穩(wěn)定可靠，傳感數(shù)據(jù)已完成深海標(biāo)定；剪切模塊最大剪切深度1m，最大量程范圍可達(dá)300Kpa；裝置還包括電氣監(jiān)控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和配套觀通系統(tǒng)，配置多個傳感器接口。
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5、深海富鈷結(jié)殼規(guī)模采樣車?
深海富鈷結(jié)殼規(guī)模采樣車設(shè)計深度4500m，裝置長4.3m，寬2.3m，高1.6m，空氣中重量4.1噸，水中重量3.0噸，裝機(jī)容量80kW，每小時完成500kg富鈷結(jié)殼礦物的剝離、破碎和收集。該裝置于2018年4月在南海海域2500m水深開展了海上試驗，并獲取富鈷結(jié)殼礦石樣品，驗證了深海富鈷結(jié)殼采樣裝置的作業(yè)功能，包括布放回收時自動定向功能、海底行走功能、海底礦石破碎收集功能力，在極端復(fù)雜海底地形中具備作業(yè)能力。
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6、深海紫外激光拉曼光譜儀?
完成深海7449m海試，成為世界上工作深度最深的激光拉曼儀器，可在深海開展原位觀測試驗及研究。同時還研發(fā)出來全海深可用的可重復(fù)使用的充電鋰電池，玻璃視窗的耐壓及密封、拉曼光譜儀監(jiān)控及分析軟件、控制系統(tǒng)方面等技術(shù)成果。該儀器具備非常廣闊的應(yīng)用前景， 可用于深海礦物、深海化合物、深海生物方面開展原位試驗研究。
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另外還研發(fā)一套紫外激光拉曼光譜儀，于2018年6月27日在加拿大海底觀測網(wǎng)(Ocean Networks Canada,ONC) Endeavour節(jié)點成功聯(lián)網(wǎng)運行。通過加拿大Tully調(diào)查船和ROV ROPOS將設(shè)備布放到一處低溫?zé)嵋嚎冢_展長期低溫?zé)嵋嚎谏锏厍蚧瘜W(xué)過程監(jiān)測和原位實驗。
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7、深海通用元器件研發(fā)?
在開發(fā)大型深海資源開發(fā)裝備的同時，為解決許多深海常用元器件依賴進(jìn)口，成本高，周期長等現(xiàn)象，自主研發(fā)多種深海常用的元器件，包括照明燈、閃光燈，模擬攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、SDI攝像機(jī)、高清相機(jī)、云臺、旋轉(zhuǎn)編碼器、磁控開關(guān)、鋰電池池等，這些元器件安裝在深海裝備上，經(jīng)過多次深海試驗驗證，完全可以取代國外進(jìn)口裝備，部分元器件的最大工作水深達(dá)到11000米。下圖中是目前研發(fā)的多種深海通用元器件。
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團(tuán)隊介紹?
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學(xué)科帶頭人簡介
陽寧，正高級工程師、博士生導(dǎo)師
研究方向：水下系統(tǒng)技術(shù)與環(huán)境保護(hù)
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Casey,正高級工程師，資深電氣控制專家，曾任職于伍茲霍爾海洋研究所，上海交通大學(xué)，ITG 國際電信集團(tuán)（通用動力），通用動力核部門等單位
研究方向：電氣控制
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陳銘，工學(xué)碩士，2014年11月入職，正高級工程師，研究生導(dǎo)師
教育經(jīng)歷：1996年本科畢業(yè)于東華大學(xué)(原中國紡織大學(xué))工業(yè)電氣自動化專業(yè)，2009年碩士畢業(yè)于湖南大學(xué)控制工程專業(yè)
研究方向：電氣自動化
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楊陽，工學(xué)博士，2020年11月入職，研究員,傳感器領(lǐng)域權(quán)威期刊IEEE Sensors Journal副主編，曾任職于比利時飛利浦、日本大阪大學(xué)、美國西北太平洋國家實驗室等科研機(jī)構(gòu)?
教育經(jīng)歷：?
2009年本科畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)(北京)電子信息工程專業(yè)；2010年碩士畢業(yè)于比利時魯汶大學(xué)電子工程專業(yè)；2017年博士畢業(yè)于歐洲微電子研究中心暨比利時根特大學(xué)電子工程專業(yè)?
研究方向：海洋傳感器及柔性電子?
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陳為，工學(xué)碩士，2014年11月入職，高級工程師
教育經(jīng)歷：2006年本科畢業(yè)于清華大學(xué)電子工程系電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，2009年碩士畢業(yè)于清華大學(xué)電子工程系電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)
研究方向：深海探測及裝備技術(shù)
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楊文才，工學(xué)碩士，2014年10月入職深海所，高級工程師
教育經(jīng)歷：2005年本科畢業(yè)于西安郵電大學(xué)電子信息工程專業(yè),2009年碩士畢業(yè)于中國科學(xué)院研究生院，信號與信息系統(tǒng)專業(yè)
研究方向：電子信息技術(shù)?
鄭金榮，工學(xué)碩士，2015年7月入職，高級工程師
教育經(jīng)歷：2012年本科畢業(yè)于華中科技大學(xué)輪機(jī)工程專業(yè) 2015年碩士畢業(yè)于華中科技大學(xué)輪機(jī)工程專業(yè)
研究方向：深海資源開采裝備自動控制技術(shù)?
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肖劍宇，工學(xué)碩士，2016年3月入職，工程師
教育經(jīng)歷：2014年本科畢業(yè)于哈爾濱工程大學(xué)/英國strathclyde大學(xué)船舶與海洋工程專業(yè)；2015年碩士畢業(yè)于英國strathclyde大學(xué)offshore floating system專業(yè)
研究方向：深海礦產(chǎn)資源開發(fā)系統(tǒng)總體方案設(shè)計研究及機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計
謝超，工學(xué)博士，2015年4月入職，工程師
教育經(jīng)歷：2012年本科畢業(yè)于哈爾濱工程大學(xué)，機(jī)械設(shè)計制造及其自動化，2015年碩士畢業(yè)于哈爾濱工程大學(xué)機(jī)械制造及其自動化專業(yè)，2024年博士畢業(yè)于哈爾濱工程大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)
研究方向：深海資源開發(fā)技術(shù)研究與裝備、儀器研發(fā)
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歐文，工學(xué)碩士，2015年12月入職，工程師
教育經(jīng)歷：2009年本科畢業(yè)于電子科技大學(xué)測控技術(shù)及儀器專業(yè) 2012年碩士畢業(yè)于電子科技大學(xué)測試計量技術(shù)及儀器專業(yè)。
研究方向：深海資源開采及裝備技術(shù)
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馬浩翔，工學(xué)博士，2018年11月入職，工程師
教育經(jīng)歷：2009年本科畢業(yè)于黑龍江大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)；2012年碩士畢業(yè)于黑龍江大學(xué)高分子化學(xué)與物理專業(yè)；2018年博士畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)專業(yè)
研究方向：深海資源開發(fā)裝備技術(shù)及高性能工程材料研發(fā)
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劉俊，工學(xué)碩士，2013年8月參加工作，工程師
教育經(jīng)歷：2010年本科畢業(yè)于武漢理工大學(xué)機(jī)械工程及自動化專業(yè)；2013年碩士畢業(yè)于重慶大學(xué)機(jī)械設(shè)計及理論專業(yè)
研究方向：深海資源開發(fā)裝備機(jī)械工程及液壓控制技術(shù)
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謝家華，工學(xué)碩士，2019年1月入職，工程師
教育經(jīng)歷：2015年本科畢業(yè)于西北工業(yè)大學(xué)飛行器設(shè)計與工程專業(yè),2018年碩士畢業(yè)于浙江大學(xué)飛行器設(shè)計專業(yè)
研究方向：深海資源開采裝備技術(shù)研發(fā)，動力學(xué)仿真，上位機(jī)軟件開發(fā)?
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Danny Espinoza，計算機(jī)技術(shù)碩士，2023年2月入職，工程師。?
教育經(jīng)歷：2015年本科畢業(yè)于UNIVERSIDAD DELASFUERZASARMADAS機(jī)械工程系機(jī)電工程專業(yè)，2020年碩士畢業(yè)于天津理工大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程系計算機(jī)技術(shù)專業(yè)。?
研究方向： 深海探測及軟件和技術(shù)開發(fā)。
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高懷寧，工學(xué)學(xué)士，2007年參加工作，工程師
教育經(jīng)歷：2007年本科畢業(yè)于西北工業(yè)大學(xué)飛行器設(shè)計與工程專業(yè)
研究方向：機(jī)械設(shè)計
洪泉，工學(xué)博士，2022年10月入職，工程師；
教育經(jīng)歷：2011年本科畢業(yè)于電子科技大學(xué)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè),2014年碩士畢業(yè)于電子科技大學(xué)機(jī)械電子工程專業(yè),2022年博士畢業(yè)于北京理工大學(xué)光機(jī)電微納制造專業(yè)
研究方向：MEMS工藝及海洋傳感器
湯世仁，工學(xué)學(xué)士，2022年12月入職，工程師
教育經(jīng)歷：2016年畢業(yè)于重慶交通大學(xué)機(jī)械電子工程
研究方向：深海探測及軟件和技術(shù)開發(fā)，上位機(jī)軟件開發(fā)
郭澤堃，工學(xué)博士，2024年7月入職，工程師
教育經(jīng)歷：2014年本科畢業(yè)于福建農(nóng)林大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)；2016年碩士畢業(yè)于華南師范大學(xué)光學(xué)工程專業(yè)；2024年博士畢業(yè)于中山大學(xué)微電子學(xué)與固體電子學(xué)專業(yè)
研究方向：海洋微納傳感器、新型信息材料與器件
苑亞鵬，工學(xué)博士，2023年10月入職，工程師
教育經(jīng)歷：2015年本科畢業(yè)于大連海事大學(xué)輪機(jī)工程專業(yè)；2018年碩士畢業(yè)于大連海事大學(xué)輪機(jī)工程專業(yè)；2023年博士畢業(yè)于日本大阪大學(xué)生命機(jī)能技術(shù)專業(yè)
研究方向：深海微納傳感器技術(shù)研發(fā)
吳帝業(yè)，工學(xué)碩士，2023年7月入職，助理工程師。
教育經(jīng)歷：2020年本科畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)（北京）測控技術(shù)與儀器專業(yè)；2023年碩士畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)（北京）電子信息專業(yè)
研究方向：硬件電路設(shè)計、嵌入式程序開發(fā)、上位機(jī)軟件開發(fā)
冷靜，工學(xué)碩士，2021年8月入職，助理工程師?
教育經(jīng)歷：2018年本科畢業(yè)于西南石油大學(xué)機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)；2021年碩士畢業(yè)于中國科學(xué)院大學(xué)機(jī)械電子工程專業(yè)?
研究方向：深海資源開采裝備技術(shù)研發(fā)，上位機(jī)軟件開發(fā)?
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吳學(xué)涵，工學(xué)學(xué)士，2022 年7月入職，助理工程師
教育經(jīng)歷：2022年本科畢業(yè)于江西理工大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)?
研究方向：深海機(jī)械設(shè)計?
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胡佳云，2017年11月入職，財務(wù)助理
馮千懿，2024年4月入職，科研助理
2021級研究生：鄒陽，魏紫鴻（博士）
2022級研究生：朱海，張笑瑋，戴主航（博士），張海（博士）
2023級研究生：毛爾杰（聯(lián)合培養(yǎng)）、安烺迪（聯(lián)合培養(yǎng)）
2024級研究生：齊培超(博士)
聯(lián)系人：肖劍宇
聯(lián)系電話：0898-88217399
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