水下機(jī)器人

水下機(jī)器人一詞源于機(jī)器人學(xué)。狹義上講，水下機(jī)器人是一種利用水下動(dòng)力推進(jìn)技術(shù)在水下運(yùn)動(dòng)，具有視覺和感知系統(tǒng)，能夠基于聲吶、水下攝像機(jī)、機(jī)械臂等任務(wù)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(wù)的潛水裝置。在自動(dòng)化領(lǐng)域，水下機(jī)器人被看成是機(jī)器人的一類，是機(jī)器人相關(guān)技術(shù)在水下的特殊應(yīng)用，屬于特種機(jī)器人范疇。在海洋工程領(lǐng)域，也可將水下機(jī)器人稱為無人水下航行器(unmanned underwater vehicle，UUV)、無人水下運(yùn)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(jī)器人同步定位算法

同步定位與制圖(SLAM)算法被認(rèn)為是移動(dòng)機(jī)器人生成真正全自主能力的核心問題之一。對(duì)AUV 而言，由航位推算引入的噪聲，或者模型不確定性，都將導(dǎo)致AUV 的推位導(dǎo)航系統(tǒng)的定位誤差隨時(shí)間逐漸積累。又由于環(huán)境感知傳感器固定在AUV 上，當(dāng)環(huán)境信息融入地圖中時(shí)，AUV 的定位誤差也一并被引入，導(dǎo)致AUV 航位推算和環(huán)境特征制圖位置的不確定性(由橢圓表示)越來越大。

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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，隨著陸地資源日漸貧乏，對(duì)海洋資源的開發(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發(fā)，近年來，水下機(jī)器人在漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測、潛水娛樂等消費(fèi)級(jí)市場也乘勢興起。水下機(jī)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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智能化感測

由于水下環(huán)境復(fù)雜多變，海洋生物、水流等干擾為海洋探測增加了難度。多傳感探測裝置集合人工智能技術(shù)，大幅提高水下機(jī)器人的感知能力、適應(yīng)能力和決策能力，使機(jī)器人水下作業(yè)效率更高，成功率更高。因此，更智能的水下裝備無疑是其發(fā)展的重要方向。

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