水下机器人 带你去不敢去的地方

清新de花

水下机器人 带你去不敢去的地方

2016-11-26

　　一支来自斯坦福大学的团队研制了一款名为“OceanOne”的水下人形机器人，能够探索水下世界。它的背面安装了计算单元、电池、推进器，能像真人一样游泳。它身高 5 英尺，使用人工智能和触觉反馈系统，向终端传递机器人所持东西的感受。

　　初次航行，OceanOne 就帮助潜水员从接近法国海岸打捞一艘沉船 La Lune 沉没于 350 年前的 La Lune，沉入100米深的水底，因为OceanOne，到今天才露出真容。

　　潜入100米深的水底这样的任务对人类来说，是非常危险的。而有了OceanOne，你可以坐在实验室中操作机械手，然后将动作同步给水下正在工作的机器人。

　　在 OceanOne 工作时，“手臂”上的力量传感器会向操控者发送触觉反馈，还能在潜水艇中感知干燥物体的重量。它的“大脑”会与触觉传感器协同工作，确保手臂不会破坏物体。内置的航海系统还可以让它在海洋中保持身体稳定。

　　以下是OceanOne的拆解结构图如下：

　　从上图可以看到，可抓取物体的手部（上面有许多摄像头，可以用来“看清”水下物体）以外，OceanOne还配备了各种传感器，包括压力传感器，扭力传感器，航向传感器等等；全视角摄像头可以用来导航，探测环境地图，而且它还配备了个“黑匣子”，叫多普勒计程仪，除了检测航程外，还可以预测当下状态。

　　总体情况分析的分割线

　　水下机器人市场潜力巨大

　　水下机器人的应用领域已经不断扩大，如海洋研究、海洋开发和水下工程等，发达的军事大国非常重视水下机器人在未来战争中的应用。水下机器人将成为未来水下战争中争夺信息优势、实施精确打击与智能攻击、完成战场中特殊作战任务的重要设备之一。

　　首先，海洋资源的研究和开发

　　占地球表面积71%的海洋是是一个富饶而远未得到开发的资源宝库。对人均资源匮乏的我国来说，海洋开发更具有特殊意义。因此，水下机器人将在海洋环境监测、海洋资源勘察、海洋科学研究中发挥重要作用。比如石油，就是海洋开发一个成功的例子。

　　其次，未来战争中的作用

　　无人武器系统在未来战争中的地位倍受重视，其潜在的作战效能越来越明显。作为无人武器系统重要组成部分的水下机器人能够以水面舰船或潜艇为基地，在数十或数百里的水下空间完成环境探测、目标识别、情报收集和数据通讯，将大大地扩展了水面舰船或潜艇的作战空间。

　　目前主要应用在B端市场，但可以想象到，技术成熟后，C端市场也是不错的。水下机器人带领我们探索海洋，将海底的景色呈现在我们眼前，或者伴随在我们在海底进行有趣的活动，这样的市场消费级市场，也是非常巨大的。

　　技术发展程度如何？

　　水下机器人主要分为两类，一种是有缆遥控水下机器人（ROV），另一种是自主水下机器人（AUV）。

　　ROV的优点是水面操作人员可实时观察到水下环境并遥控操作，对机器智能要求不高，缺点是由于电缆连接，其活动范围有限；AUV的优点是由于没有电缆连接，其活动范围较大，不受母船制约，不足是对机器智能要求较高，目前仅限于简单的水下探测作业。

　　国际上遥控水下机器人技术比较成熟。但自主水下机器人仍处于从实验室走向应用的过渡阶段，产品尚未完全成熟，除了军用外，只有少数型号能作为商品出售，其应用范围还有待开拓。而我们国家，无论ROV还是AUV，均处于初级阶段。

　　水下机器人不仅需要“视力好”，能够进行高速、高精度光学自动定位，还需要耐腐蚀、动作灵活，这些都离不开关键部件的制造。在于一些关键部件和关键材料的研究方面，我们和国外的差距还是很大的。