水下機(jī)器人

關(guān)于機(jī)器人，蔣新松院士有一段精彩的詮釋：機(jī)器人不是人，是機(jī)器，它能代替人完成很多需要人類完成的工作。機(jī)器人是擬人的機(jī)械電子裝置，具有機(jī)器和擬人的雙重屬性。海洋機(jī)器人是機(jī)器人的分支，它還多了一重海洋屬性，是人類進(jìn)入海洋空間的替身。海洋機(jī)器人可定義為在水面和水下移動(dòng)，具有視覺(jué)等感知系統(tǒng)，通過(guò)遙控或自主操作方式，使用機(jī)械手或其他工具，代替或輔助人去完成某些水面和水下作業(yè)的裝置。

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混合型水下機(jī)器人

信息技術(shù)、人工智能技術(shù)特別是其分支機(jī)器智能技術(shù)的快速發(fā)展，正在推動(dòng)海洋機(jī)器人以新技術(shù)革命的形式進(jìn)入“智能海洋機(jī)器人”時(shí)代。嚴(yán)格地說(shuō)，前述自主水下機(jī)器人的“自主”行為已具備某種智能的基本內(nèi)涵。但是，其“自主”行為泛化能力非常低，屬弱智能；新一代人工智能相關(guān)技術(shù)，如互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)、遷移學(xué)習(xí)、邊緣計(jì)算、自主計(jì)算和水下傳感網(wǎng)等技術(shù)將大幅度提升海洋機(jī)器人的智能化水平。而且，新理念、新材料、新部件、新動(dòng)力源、新工藝、新型儀器儀表和傳感器還會(huì)使智能海洋機(jī)器人以各種形態(tài)呈現(xiàn)，如海陸空一體化、全海深、超長(zhǎng)航程、超高速度、核動(dòng)力、跨介質(zhì)、集群作業(yè)等。

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水下機(jī)器人分類

從自主性角度將水下機(jī)器人分為自主水下機(jī)器人、非自主水下機(jī)器人和混合型水下機(jī)器人三類。自主水下機(jī)器人包括在水下采用走航模式航行的自主式水下航行器(autonomous underwater vehicle，AUV)和在水下采用滑翔模式航行的水下滑翔機(jī)(Glider)。非自主水下機(jī)器人是無(wú)人有纜的遙控式水下機(jī)器人(remote operated vehicle，ROV)?；旌闲退聶C(jī)器人在深海與深淵探測(cè)領(lǐng)域產(chǎn)生，即一種兼具自主和非自主兩種模式的混合型遙控式水下機(jī)器人(hybrid remotely operated vehicle，HROV)。

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水下機(jī)器人的廣泛應(yīng)用

海洋被稱為藍(lán)色寶庫(kù)，隨著陸地資源日漸貧乏，對(duì)海洋資源的開(kāi)發(fā)和利用備受重視，尤其是對(duì)深海礦藏進(jìn)行勘探和開(kāi)采。囿于復(fù)雜惡劣的水下條件，水下機(jī)器人發(fā)揮了重要作用。例如，加拿大Nautilus Minerals公司已派遣機(jī)器人前往巴布亞新幾內(nèi)亞附近的海底地區(qū)，找到豐富的銅和金礦藏。不僅面向海洋資源勘探開(kāi)發(fā)，近年來(lái)，水下機(jī)器人在漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)、潛水娛樂(lè)等消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)也乘勢(shì)興起。水下機(jī)器人成為各國(guó)戰(zhàn)略發(fā)展和產(chǎn)業(yè)競(jìng)逐的重要領(lǐng)域。

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