無人水下機器

無人水下機器人也稱無人潛水器，相應有無人遙控潛水器、無人自主潛水器和無人混合潛水器。通常在不產(chǎn)生混淆的情況下省略“無人”二字，如無人遙控潛水器可以稱為遙控水下機器人或遙控潛水器等。

世界海洋機器人發(fā)展的歷史大約有70年，經(jīng)歷了從載人到無人，從直接操作、遙控、自主到混合的主要階段。加拿大國際潛艇工程公司創(chuàng)始人麥克法蘭，將水下機器人的發(fā)展歷史總結(jié)為四次革命：次革命出現(xiàn)在20世紀60年代，以潛水員潛水和載人潛水器的應用為主要標志；第二次革命出現(xiàn)在70年代，以遙控水下機器人迅速發(fā)展成為一個產(chǎn)業(yè)為標志；第三次革命發(fā)生在90年代，以自主水下機器人走向成熟為標志；第四次革命發(fā)生在21世紀，進入了各種類型水下機器人混合的發(fā)展階段。

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水下機器人

水下機器人一詞源于機器人學。狹義上講，水下機器人是一種利用水下動力推進技術(shù)在水下運動，具有視覺和感知系統(tǒng)，能夠基于聲吶、水下攝像機、機械臂等任務載荷，通過遙控操縱或者自主方式輔助甚至代替人類去完成水下勘察、搜索、跟蹤等任務的潛水裝置。在自動化領(lǐng)域，水下機器人被看成是機器人的一類，是機器人相關(guān)技術(shù)在水下的特殊應用，屬于特種機器人范疇。在海洋工程領(lǐng)域，也可將水下機器人稱為無人水下航行器(unmanned underwater vehicle，UUV)、無人水下運載器、無人潛水器、無人潛航器或者無人潛器等。

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水下機器人的潛航定位

水下機器人的潛航定位是水下機器人可靠、準確地執(zhí)行水下任務的信息保障和技術(shù)前提，是研究開發(fā)水下機器人的難點和熱點問題之一，也是人工智能和智能控制領(lǐng)域的國際前沿研究課題。由于水體的法拉第籠效應，水下機器人通常無法借助無線電導航系統(tǒng)實現(xiàn)水下遠距離、大范圍的準確定位，只能通過其他傳感器感知自身狀態(tài)和環(huán)境信息，因此水下機器人的導航系統(tǒng)更強調(diào)自持性和完備性。

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水下機器人的廣泛應用

海洋被稱為藍色寶庫，隨著陸地資源日漸貧乏，對海洋資源的開發(fā)和利用備受重視，尤其是對深海礦藏進行勘探和開采。囿于復雜惡劣的水下條件，水下機器人發(fā)揮了重要作用。例如，加拿大Nautilus Minerals公司已派遣機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發(fā)，近年來，水下機器人在漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測、潛水娛樂等消費級市場也乘勢興起。水下機器人成為各國戰(zhàn)略發(fā)展和產(chǎn)業(yè)競逐的重要領(lǐng)域。

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