水下机器人百度百科

水下机器人编辑

水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人。

水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。无人遥控潜水器主要有，有缆遥控潜水器和无缆遥控潜水器两种，其中有缆避控潜水器又分为水中自航式、拖航式和能在海底结构物上爬行式三种。中文名

水下机器人

时间

1953年

性质

水面设备

属性

水下运动和作业

目录

1发展历程

▪第一阶段

▪第二阶段

▪第三阶段

2结构功能

3应用领域

▪安全搜救

▪管道检查

▪科研教学

▪水下娱乐

▪能源产业

▪考古

▪渔业

4优缺点

▪优点

▪缺点

5国际发展

▪美国

▪日本

▪欧洲

▪中国

1发展历程编辑

第一阶段

从1953年至1974年为第一阶段，主要进行潜水器的研制和早期的开发工作。先后研制出20多艘潜水器。其中美国的CURV系统在西班牙海成功地回收一枚氢弹，引起世界各国的重视。[1]

1953年第一艘无人遥控潜水器问世，到1974年的20年里，全世界共研制了20艘无人遥控潜水器。特别是1974年以后，由于海洋油气业的迅速发展，无人遥控潜水器也得到飞速发展。

第二阶段

无人有缆潜水器的研制80年代进入了较快的发展时期。1975至1985年是遥控潜水器大发展时期。到1981年，无人遥控潜水器发展到了400余艘，其中90%以上是直接；或间接为海洋石油开采业服务的。海洋石油和天然气开发的需要，推动了潜水器理论和应用的研究，潜水器的数量和种类都有显著地增长。载人潜水器和无人遥控潜水器（包括有缆遥控潜水器、水底爬行潜水器、拖航潜水器、无缆潜水器）在海洋调查、海洋石油开发、救捞等方面发挥了较大的作用。

第三阶段

1985年，潜水器又进入一个新的发展时期。80年代以来，中国也开展了水下机器人的研究和开发，研制出

美国的鱼雷型机器人

“海人”1号(HR-1)水下机器人，成功地进行水下实验。[2] 1988年，无人遥控潜水器又得到长足发展，猛增到958艘，比1981年增加了110%。[3]这个时期增加的潜水器多数为有缆遥控潜水器，大约为800艘上下，其中420余艘是直接为海上池气开采用的。无人无缆潜水器的发展相对慢一些，只研制出26艘，其中工业用的仪8艘，其他的均用于军事和科学研究。另外，载人和无人混合理潜水器在这个时期也得到发展，已经研制出32艘，其中 28艘用于工业服务。

2结构功能编辑

典型的遥控潜水器是由水面设备（包括操纵控制台、电缆绞车、吊放设备、供电系统等）和水下设备（包括中继器和潜水器本体）组成。潜水器本体在水下靠推进器运动，本体上装有观测设备（摄像机、照相机、照明灯等）和作业设备（机械手、切割器、清洗器等）。[4-5]

潜水器的水下运动和作业，是由操作员在水面母舰上控制和监视。靠电缆向本体提供动力和交换信息。中继器可减少电缆对本体运动的干扰。新型潜水器从简单的遥控式向监控式发展，即由母舰计算机和潜水器本体计算机实行递阶控制，它能对观测信息进行加工，建立环境和内部状态模型。操作人员通过人机交互系统以面向过程的抽象符号或语言下达命令，并接受经计算机加工处理的信息，对潜水器的运行和动作过程进行监视并排除故障。开始研制智能水下机器人系统。操作人员仅下达总任务，机器人就能根据识别和分析环境，自动规划行动、回避障碍、自主地完成指定任务。[5]

无人有缆潜水器的发展趋势有以下优点：一是水深普遍在6000米；二是操纵控制系统多采用大容量计算机，实施处理资料和进行数字控制；三是潜水器上的机械手采用多功能力反馈监控系统：四是增加推进器的数量与功率，以提高其顶流作业的能力和操纵性能。此外，还特别注意潜水器的小型化和提高其观察能力。

3应用领域编辑

安全搜救

可用于检查大坝、桥墩上是否安装爆炸物以及结构好坏情况

遥控侦察、危险品靠近检查

水下基阵协助安装/拆卸

船侧、船底走私物品检测(公安、海关)

水下目标观察，废墟、坍塌矿井搜救等；

搜寻水下证据(公安、海关)

海上救助打捞、近海搜索；

2011年水下机器人最深能在6000米的海底世界，以每小时3至6公里的速度行走，前视、下视雷达给了它“好视力”，随身携带的照相机、摄像机和精确导航系统等，让它“过目不忘”。2011年伍兹霍尔海洋研究所提供的水下机器人在4000平方公里的海域中仅仅花了几天时间便找到了法航航班的残骸，而此前各种船只飞机寻找两年无果。

MH370失联客机截至2014年4月7日尚未找到，澳大利亚海事安全局联合协调中心召开发布会，搜救行动处境微妙，需要不断精确搜寻位置，不会放弃希望，搜索区域最深将达到5000米，将使用水下机器人搜寻黑匣子信号。[6]

管道检查

可用于市政饮用水系统中水罐、水管、水库检查

排污/排涝管道、下水道检查

洋输油管道检查；

跨江、跨河管道检查

船舶河道海洋石油

船体检修；水下锚、推进器、船底探查

码头及码头桩基、桥梁、大坝水下部分检查；

航道排障、港口作业

钻井平台水下结构检修、海洋石油工程；

科研教学

水环境、水下生物的观测、研究和教学

海洋考察；

冰下观察

水下娱乐

水下电视拍摄、水下摄影

潜水、划船、游艇；

看护潜水员，潜水前合适地点的选择

能源产业

核电站反应器检查、管道检查、异物探测和取出

水电站船闸检修；