奥运史上首次！机器人“火炬手”水下成功传递火炬！
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，传递距离超过20公里，由416名火炬手接力完成。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，包括机器人冰面滑行入水、水下火炬交接传火、机器人出水三部分。传递过程中，不仅能体现火焰在水中“水火相融”的神奇景象，还能展现设计者所倡导的绿色环保理念。
进入水下，火炬为何还能燃烧？如何保障机器人在水下精准悬停？
“冰下开展机器人与机器人的精准对接与水下点火，既是机器人跨域火炬传递最大的亮点也是最大的难点，其难度堪比太空舱对接。”国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项“多机器人跨域火炬传递技术研究与系统示范应用”项目负责人田启岩博士说。
水陆两栖机器人
冰下水中实现火炬接力，要求在野外复杂流场环境条件下，两个浮动水下机器人平台机械臂手持火炬，同时火炬末端的定位精度持续保持在1cm以内。田启岩告诉记者，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。
为实现机器人水下秒级精准对接和作业，中国科学院沈阳自动化研究室科研团队历时9个月，突破了冰水跨介质高适应性运动控制、水下动态对准、水下机械臂厘米级精准作业等关键技术，奠定了机器人水下火炬传递技术基础。
视频截图
研发团队相关负责人介绍，国外的水下火炬采用固体燃料，燃烧中存在非常显著的烟雾污染，而这次传递创新采用气态燃料，不仅消除固体燃料燃烧的烟雾污染，还可以让火焰更具动态、飘逸的美感。
为了让气体燃料在水下稳定燃烧，同时克服水压和水流扰动的影响，设计人员利用新型燃烧组织结构和气动旋流火焰保护等一系列技术，燃烧器采用燃料和氧化剂的多层喷注设计，火焰中心通过预混燃烧提高火焰温度，火焰周围采用类似航空发动机气膜式热防护的方法形成一个动态的“保护罩”，克服了绿色能源在水下燃烧困难的技术难题。
北京2022年冬奥会火炬接力的主题是“迎接冰雪之约 奔向美好未来”。2月2日至4日在北京、延庆、张家口三个赛区传递，包括11个闭环外的封闭传递区域和1个闭环内的独立传递区域。2月4日，经过约1200名火炬手传递的圣火，将点燃国家体育场主火炬塔，迎来激动人心的奥运时刻。