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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水下機(jī)器人的發(fā)展史

20世紀(jì)70年代，中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七〇一研究所研制了用于打撈水下沉物的“魚鷹”號(hào)載人潛水器，這是我國(guó)載人潛水器的開端。1986年，科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所和上海交通大學(xué)合作，研制成功我國(guó)臺(tái)遙控水下機(jī)器人“海人一號(hào)”。90年代我國(guó)開始研制自主水下機(jī)器人，“探索者”、CR-01、CR-02、“智水”系列等先后完成研制任務(wù)。目前，上海交通大學(xué)研制的“海馬”號(hào)遙控水下機(jī)器人工作水深已經(jīng)達(dá)到4500米，科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所聯(lián)合科學(xué)院海洋研究所共同研制的深海科考型ROV系統(tǒng)下潛深度達(dá)到5611米。近年來(lái)，我國(guó)海洋機(jī)器人更是經(jīng)歷了跨越式的發(fā)展。其中，“海翼”號(hào)深海滑翔機(jī)完成深海觀測(cè)；有標(biāo)志意義的“蛟龍”號(hào)載人潛水器將進(jìn)入業(yè)務(wù)化運(yùn)行；“海斗”號(hào)混合型水下機(jī)器人已經(jīng)多次成功到達(dá)萬(wàn)米水深；“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中全海深載人潛水器及全海深無(wú)人潛水器已陸續(xù)立項(xiàng)研制。海洋機(jī)器人的蓬勃發(fā)展正推動(dòng)中國(guó)海洋研究進(jìn)入“萬(wàn)米時(shí)代”。

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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)器人未來(lái)路在何方？

中國(guó)水下機(jī)器人行業(yè)仍處于起步階段，距離國(guó)外先進(jìn)水平仍有差距，尤其消費(fèi)級(jí)水下機(jī)器人使用功能和場(chǎng)景仍較單一。隨著行業(yè)技術(shù)不斷成熟，成本逐步降低，水下應(yīng)用需求高漲，市場(chǎng)潛力會(huì)得到釋放，水下機(jī)器人行業(yè)有望成為無(wú)人機(jī)后的又一藍(lán)海。