什么是水下機器人？分類有哪些？有什么功能？

2022-06-27 12:14:07 作者：AG 4673

隨著科技的發展，世界各國逐漸發展出了各類水下機器人幫助勘探作業;那么水下機器人到底是什么?有哪些功能?下面的文章將對此進行簡單梳理。

什么是水下機器人

水下機器人是用來代替或者輔助人類進行水下極限作業的一類機器人。目前利用水下機器人代替人工作業，進行海洋資源的探查與開采已經成為了海洋資源開發的主流發展方向，水下機器人的研究與設計在國家海洋資源開發戰略中同樣是極其重要的一環。

水下機器人發展歷程

(1)早期探索階段（1985年-2010年）：1985年中國科學院沈陽自動化研究所和上海交通大學合作研制出中國第-臺有纜遙控水下機器人“海人一號”(HR-01)。1992年，中國科學院沈陽自動化研究所與俄羅斯科學院海洋技術問題研究所等單位合作,開始研制6,000米級自主水下機器人CR-01。2009年10月，無纜遙控水下機器人“海龍2號”首次在北冰洋海域冰下調查作業中投入使用。

(2)初步發展階段（2011年至今）：2012年，“蛟龍號”載人潛水器在馬里亞納海溝成功完成7,000米級下潛試驗。2013年，中國首個自主研制的無人無纜水下機器人“潛龍一號"完成湖上試驗，其最大下潛深度達6,000米。2016年，中國自治水下機器人“潛龍二號”完成下潛勘探測試，其最大下潛深度達4,500米。中國水下機器人逐步從軍工領域向商業、民用等領域擴張。

水下機器人發展歷程

水下機器人發展歷程

水下機器人的種類和功能

一般來說，水下機器人可以分為載人水下機器人和無人水下機器人兩類。

(1)載人水下機器人通常用于海底環境監測，軍事，搜救等任務的執行，尤其是設計與制造難度極高的深海載人潛水器，更多的是體現一個國家水下裝備的科研能力，比如國內的“蛟龍號”，體現了我國在水下裝備這個方面強勁的研究能力。

(2)無人水下機器人則通?？梢苑譃閮煞N類型：無線水下機器人和有線(有纜)水下機器人。

無線水下機器人通常包括：自主水下機器人(AUV)，無人水下航行器(UUV)，滑翔機(Glider)。無線水下機器人具有人工智能、探測識別、智能控制、系統集成等多項高新科學技術，可在無人實時監控的情況下，實現機器人自主決策并完成水下作業。無線水下機器人可對所觀測信息進行加工處理，建立環境狀態模型并傳輸至水面控制室。操作人員在水面控制室可根據環境狀態模型對機器人的運行和工作過程進行監視。

以“潛龍二號"無纜自治水下機器人為例，“潛龍二號“采用非回轉體立扁魚形設計，具有熱液異常探測、微地形地貌探測、磁力探測等多項高新技術，已多次完成多金屬硫化物等深海礦產資源的水下勘探作業。

有纜水下機器人也稱為遙控無人水下機器人(ROV)，根據功能的不同，分為觀察型 ROV，中型ROV，操作型ROV 和特殊用途 ROV。有纜遙控水下機器人主要由控制臺、電纜絞車、吊放設備、供電系統等水面設備和推進器、中繼器、機器人本體等水下設備組成。推進器可驅動水下機器人本體在水下運動，中繼器則可減少電纜對機器人本體運動的干擾，機器人本體可裝載攝像頭、照明燈等觀測設備和機械臂、清洗器等作業設備。

中國水下機器人行業以有纜遙控水下機器人為主。以“海龍號“無人遙控潛水器為例，“海龍號”是中國重大科技專項。其最大下潛深度達3,500米，由水下機器人本體、中繼器、推進器、臍帶纜臍帶絞車、 A字架、操縱控制臺等設備組成， “海龍號"已多次投入應用于海底熱液礦物取樣、深海生物基因和極端微生物的研究等作業。

無人水下機器人