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水下機(jī)器人未來發(fā)展趨勢絕對亮眼
閱讀：1579 發(fā)布時間：2021-8-20
人類關(guān)注海洋，是因為陸上的資源有限，海洋中卻蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源、生物資源和能源。另一個重要原因是，占地球表面積49%的海洋是國際海底區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)的資源不屬于任何國家。但是如果哪一個國家有技術(shù)實力，就可以獨享這部分資源。因此爭奪國際海底資源也是一項造福子孫后代的偉大事業(yè)。水下機(jī)器人作為一種高技術(shù)手段，在海底這塊人類未來最現(xiàn)實的可發(fā)展空間中起著至關(guān)重要的作用，發(fā)展水下機(jī)器人的意義是顯而易見的。
縱觀水下機(jī)器人的發(fā)展歷史，無論是載人潛器還是ROV或AUV，都代表了一定歷史時期潛水器技術(shù)發(fā)展的狀況及市場的需求。現(xiàn)階段水下機(jī)器人的發(fā)展趨勢體現(xiàn)在以下幾個方面：
(1) AUV 代表了未來水下機(jī)器人研究的方向當(dāng)前在各類水下機(jī)器人研究中，AUV 是一個熱點，我們可以通過大量的國際會議了解到當(dāng)前國際上水下機(jī)器人研究發(fā)展的這種趨勢。另外，各國對AUV研究的投資也比其它類型機(jī)器人的投資要多得多。對AUV 的研究范圍比較廣泛，既包括當(dāng)前的應(yīng)用研究也著眼于未來進(jìn)行基礎(chǔ)研究。
事實上，AUV是一種非常適合于海底搜索、調(diào)查、識別和打撈作業(yè)的既經(jīng)濟(jì)又安全的工具。在軍事上，AUV 亦是一種有效的水中兵器。與載人潛水器相比較，它具有安全(無人)、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、尺寸小、造價低等優(yōu)點。而與ROV 相比，它具有活動范圍大、潛水深度深、不怕電纜纏繞、可進(jìn)入復(fù)雜結(jié)構(gòu)中、不需要龐大水面支持、占用甲板面積小和成本低等優(yōu)點。AUV 代表了未來水下機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展方向，是當(dāng)前世界各國研究工作的熱點。當(dāng)前AUV的發(fā)展趨勢為更深、更遠(yuǎn)、功能更強(qiáng)大，特別是未來海上作戰(zhàn)等軍事需求的增加，給AUV 的發(fā)展帶來了無限生機(jī)，也預(yù)示著AUV 開始走向應(yīng)用階段。
● 更遠(yuǎn)——向遠(yuǎn)程發(fā)展
AUV 的分類方法有幾種，其中一種是按照航程的遠(yuǎn)近分為遠(yuǎn)程和近程兩類。所謂遠(yuǎn)程是指AUV 一次補(bǔ)充能源連續(xù)航行超過100 海里以上，而小于100海里稱為近程。
遠(yuǎn)程AUV 涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括能源技術(shù)、遠(yuǎn)程導(dǎo)航技術(shù)和實時通信技術(shù)。因此，許多研究機(jī)構(gòu)都在開展上述關(guān)鍵技術(shù)的研究工作，以期獲得突破性的進(jìn)展。也只有在上述關(guān)鍵技術(shù)解決后，才能保證遠(yuǎn)程AUV 計劃的實施。
● 更深——向深海發(fā)展
地球上97%的海洋深度在6000 米以上，稱之為深海。研制6000 米的潛水器是許多國家的目標(biāo)。美國、俄羅斯、法國、中國等都擁有自己的6000 米級的AUV。盡管ROV和載人潛器也能達(dá)到這個深度，但發(fā)展AUV 比其它潛器的造價要低得多，更經(jīng)濟(jì)。圖7為我國第一臺6000 米自治水下機(jī)器人“CR-01”，它主要用于太平洋洋底多金屬結(jié)核的調(diào)查。
● 功能更強(qiáng)大——向作業(yè)型及智能化方向發(fā)展
現(xiàn)階段的AUV只能用于觀察和測量，沒有作業(yè)能力，而且智能水平也不高。將來的AUV 將引入人的智能，更多地依賴傳感器和人的智能。還要在AUV上安裝水下機(jī)械手，使AUV 具有作業(yè)能力，這是一個長遠(yuǎn)的目標(biāo)。