视频来源：深海智人公司，版权所有。深海智人大功率电液伺服/比例推进器——“天璇”

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船舶在海上航行必须依靠螺旋桨，水下航行装备的行驶和姿态调整也要依赖螺旋桨，前者在海面表层发挥作用，后者在海洋深处几千米上万米水深处工作，既然都泡在水里，有什么区别呢？其实区别非常大，最明显的，普通的推进器轴系内部在高达几十乃至上百兆帕的水压下，会瞬间密封失效甚至整个壳体被压溃变形；其次，深海环境中用的推进器通常用来帮助机器人等装备快速实时定位姿态，或者精确导航，所以这类推进器的响应必须迅速且高精度。深海推进器作为核心动力执行单元之一，被广泛应用于几乎所有的深海智能装备上，包括工作级ROV、海底管缆埋设挖沟机、海底采矿车、可定位落石管、深海中继器、无人自主航行器、载人深潜器、海洋科学探测装备等。目前国内大功率深海推进器，尤其是工作级机器人所搭载的电液伺服推进器基本上都随整机一同采购自国外，由于其涉及与整机电液伺服控制系统等的接口、调试十分繁复，供应链较为分散且设计加工制造装配要求特殊，即便是损坏了也只能继续从国外采购，每台进口价从十几万到几十万不等。

水下机器人的造型各异，不同的应用有着不同的外形特征。以深海作业级ROV为例，海底工作环境复杂，其在海底工作时主要受到3大外界干扰：

1）执行海底作业时，机械臂动作干扰ROV整体稳定；

2)  用于通讯和收发指令信息的铠装脐带缆出现一定范围晃动，导致ROV本体出现不稳定状态；

3）深海环境下，ROV本体受到洋流或者恶劣海况的干扰而影响作业稳定性。

因此，需要通过液压推进器进行推力协调分配，减弱或者消除上述外界干扰，

从而使本体保持稳定静止状态，尽管Perry/IKM/Argos/Oceanneerings/SMD等在近几年均竞相推出了自己的全电驱推进的ROV产品，但仍受制于直流长距离传输不便、电机功率体积比低的原因，目前针对重型水下机器人推进系统的主流方式还是采用电液伺服或电液比例控制方式，液压天然的高功率，高密度，低速稳定性使得其在水下领域应用极为广泛。

液压推进器在控制响应中存在磁滞现象，如果产品质量不好，或控制不当，很容易造成阶段性多个螺旋桨响应的差异，从而导致水下机器人无法正常开展作业，同时液压推进器存在最大阈值的限制，如响应频率和响应时间，在设计这种欠驱动控制系统的推力分配策略时必须考虑这个问题。虽然液压伺服控制系统通过程序设计可以有效降低这种差异，但核心是，推进器研发制造过程的标准化能力对于响应的差异性起到至关重要的作用。

针对上述情况，深海智人基于自身在海洋高端智能装备领域的标准化、可靠性、平台化的研发基础，发挥在核心关键系统层面研发和产品布局十分完整的优势，设计并推出了具备完全自主知识产权大功率电液伺服/电液比例推进器，“三叶虫”核心零部件子品牌——“天璇”，该推进器功率高、推力大、可靠性高、易于操作维护，零部件均实现了100%的国产化，可匹配三叶虫“天枢”深海电液伺服控制单元使用，也可在深海智人指导下兼容进口电液伺服控制系统。

大功率电液伺服推进器的主要参数

推进器由恒压变量柱塞泵提供动力，由水下控制单元，电液比例/伺服阀，电磁先导换向阀，电比例溢流阀控制，液压马达驱动螺旋桨转动输出推力，马达和螺旋桨之间通过连接器连接，内部做压力补偿。恒压变量泵可以维持系统工作压力不变，而流量则根据系统中所有执行元件所需的总流量来进行自适应调节，减少了溢流损失，提高了工作效率。机器人在执行动作时，单个推进器转速和方向不完全相同，推进器油路之间的压力和流量变化也不完全相同，因此需要在各推进器支路上设置液压控制单元来实时控制各支路的压力和流量，通过输入不同的电流至电比例溢流阀，电比例溢流阀的输出压力通过电磁先导换向阀传递到电液比例阀的控制端口，控制电液比例阀的不同开度，输出不同流量至推进器，不同大小的流量决定了推进器输出的推力大小。

图2 工程师测试650Kg大功率电液伺服推进器

图3 650Kg大功率电液伺服推进器测试结果曲线

大功率电液伺服推进器的外形尺寸

650Kg大功率电液伺服推进器导流罩直径550mm，推进器整体长度400mm。体积紧凑，可以适配于多种不同水下机器人，适用深度可达6000米-10000米。

“天璇”系列推进器是深海大型系列化液压推进器产品，推力范围从200kg到1500kg，该系列推进器在性能指标、工程化和产品化水平达到欧美进口水平的同时，其中国本土的供应链优势将为国内外用户提供更加专业化、更加便利化、更具性价比的选择。