水下机器人发展趋势

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2024年水下清洗机器人市场分析报告

2024年水下清洗机器人市场分析报告

2024年水下清洗机器人市场分析报告引言随着水下清洗需求的不断增长,水下清洗机器人市场正迎来快速发展的机遇。

本报告旨在对全球水下清洗机器人市场进行深入分析,并提供市场趋势和前景的评估。

1. 市场概述水下清洗机器人是一种用于水下清洗和维修工作的自主移动机器人。

它们通常配备高压喷水系统和吸尘设备,可用于清洗和维护海底设施、船舶、海洋生物收养箱等。

水下清洗机器人的主要优势包括提高工作效率、降低人工成本、减少环境污染。

2. 市场动态2.1 市场驱动因素•日益增长的海上和水下建设活动•深海油气开发的需求增加•对海洋环境保护和维护的关注2.2 市场约束因素•技术挑战:水下环境复杂,对机器人的技术要求较高•高成本投入和运营费用2.3 市场机遇•无人系统技术的进步•新兴市场的开拓,如深海矿产开采和海洋观测3. 市场细分水下清洗机器人市场可以根据应用领域和机器人类型进行细分。

3.1 按应用领域划分•海洋油气设施清洗•海洋生态保护与监测•船舶维护与修复3.2 按机器人类型划分•自主水下机器人•遥控水下机器人4. 市场地域分析4.1 北美•占据全球市场份额的较大比例•船舶维护和海洋油气设施清洗是主要应用领域4.2 欧洲•技术水平较高•深海矿产勘探和开采是潜在市场机会4.3 亚太地区•迅速增长的市场•海洋生态保护和监测是主要应用领域4.4 其他地区•中东和非洲地区具有潜力•深海油气勘探和海洋建设项目持续增长5. 竞争格局全球水下清洗机器人市场存在着多个厂商之间的竞争。

主要竞争策略包括产品创新、技术差异化和合作伙伴关系的建立。

6. 市场前景水下清洗机器人市场有望在未来几年持续增长。

关键因素包括技术创新、降低成本、市场拓展和应用领域的不断扩大。

结论水下清洗机器人市场作为一个潜力巨大的细分市场,正面临着越来越多的机遇和挑战。

未来的发展将取决于技术进步、成本控制和市场机会的把握。

随着全球水下清洗需求的增长,水下清洗机器人市场将继续迎来快速发展的机遇。

水下机器人技术的应用与发展趋势

水下机器人技术的应用与发展趋势

水下机器人技术的应用与发展趋势随着科技的不断发展,水下机器人技术已经逐渐成为了未来探索海洋、开发海洋资源、保护海洋环境等领域的重要工具。

本文将从水下机器人技术的概念、应用场景、技术特点、发展趋势等多个方面进行探讨。

概念解析水下机器人,又称为水下无人机,是一种在水下进行勘探、观测、维修等任务的机器人。

其优势在于可以在人类无法到达的水下环境中执行操作,且不受水压和水温等影响。

水下机器人分为有线控制和自主运行两种。

有线控制的机器人需要通过电缆与地面的操控设备相连,而自主运行的机器人则可以自己判断并执行任务。

应用场景水下机器人在海洋勘探、海底考古、海洋环境监测等方面有广泛应用。

在石油、天然气开发方面,水下机器人可以在海底巡检和维护井口设备,还可以在海底进行探测和勘探工作。

在海底考古方面,水下机器人可以通过各种传感器进行数据采集和图像记录,帮助研究者理解古代文明的历史和文化。

在海洋环境监测方面,水下机器人可以监测海底的地形、地质活动、水文和生物等情况,帮助科学家更好地理解海洋和生物之间的相互作用。

此外,水下机器人还可以用于海洋生态修复、农业、水产养殖、水下采矿等多个领域。

技术特点水下机器人技术有着自身的特点,具体包括以下几个方面。

(1) 远距离控制: 由于水下机器人工作环境的特殊性,远程控制成为其主要的操控方式。

远程控制需要通过有线或者无线通讯实现,通讯性能和可靠性的提升将会直接影响到水下机器人的应用效果。

(2) 高强度材料: 水下机器人工作在水下高压和海流等较复杂环境下,需要具备承受外力作用的能力。

因此,在水下机器人相关的材料制备和结构设计中,需要采用高强度、高韧性、耐腐蚀的材料。

(3) 精密测量技术: 在水下机器人处理读取传感器数据的过程中,需要有较高的测量精度和信噪比。

目前,水下机器人采用的测量技术主要包括声纳、激光雷达和摄像头等。

发展趋势随着水下机器人技术的不断进步和发展,其应用范围将会越来越广泛。

水下机器人技术的发展趋势

水下机器人技术的发展趋势

水下机器人技术的发展趋势随着科技的飞速发展和人类对海洋的探索欲的不断增强,人类对水下机器人的需求也越来越大。

从最初的简单侦察运作,到如今的深海资源开发和科学研究,水下机器人技术的应用范围越来越广,而在技术发展的过程中,一些发展趋势也逐渐浮现。

一、大型化随着对深海资源的开发和海洋生态环境研究的不断深入,对设备的要求也越来越高。

如今,相比于传统的小型水下机器人,大型化的水下机器人开始逐步进入市场。

这些大型水下机器人有着更强大的载重能力和更高的水下作业能力,能够完成更复杂和更长时间的作业任务。

二、自主化自主化是未来水下机器人技术发展的重要方向之一。

随着通信技术和人工智能技术的发展,自主化水下机器人势必会成为未来的研究热点。

自主化水下机器人可以自主分析水下环境数据,并根据任务要求自主规划行动路径,在执行任务过程中能够自主感知和适应外部环境变化。

三、多样化水下机器人技术的发展已经不再局限于一种型号或用途,而是呈现出多样化和模块化的趋势。

不同场景需要不同性能的水下机器人,从而推动了水下机器人技术的多样化发展,市场上出现了各种应用场景下的专业水下机器人,如海洋生物研究、水下考古、深海石油勘探等多个领域。

四、智能化智能化是未来水下机器人技术的必要趋势之一。

在大数据、云计算和人工智能的不断加入下,水下机器人将能够通过感知和分析海洋数据,自我学习并根据模型预测目标状态,从而更好地完成预定任务。

同时智能化还意味着水下机器人具有一定的自我保护能力,在面对异常情况时,它们可以根据自身程序自主判断应对方式,从而提高工作效率的同时保证安全性。

五、组合化组合化将是未来水下机器人技术的主要发展趋势之一。

这种趋势要求水下机器人不再局限于单一的功能和任务,而是可以通过多个机器人组合形成更完整的水下工作系统。

通过多种机器人的组合配合,可以达到更高效的水下任务执行效率,从而满足更高级别的任务需求。

总的来说,不断推进科技创新,水下机器人技术的发展前景十分光明。

水下机器人发展趋势

水下机器人发展趋势

水下机器人发展趋势一、本文概述随着科技的不断进步和创新,水下机器人技术已经成为当今海洋探索、海洋资源开发和海洋环境保护等领域的重要工具。

本文旨在探讨水下机器人技术的发展趋势,分析当前的技术现状,以及预测未来的发展方向。

我们将从水下机器人的设计、功能、应用领域以及面临的挑战等方面进行深入探讨,以期为读者提供全面而深入的了解。

我们将概述水下机器人的发展历程,从最初的简单潜水器到现在的智能自主水下机器人,分析各个阶段的技术特点和突破。

接着,我们将重点介绍当前水下机器人的主要技术特点,包括其设计原理、动力系统、控制系统、感知与导航技术等。

我们还将探讨水下机器人在海洋科学研究、海底资源勘探、水下救援、海洋环境监测等领域的应用情况。

在分析了当前水下机器人的技术现状和应用领域后,我们将进一步预测其未来的发展趋势。

随着、物联网、大数据等技术的不断发展,水下机器人将在智能化、自主化、远程化等方面取得重要突破。

随着人类对海洋的探索和利用需求不断增加,水下机器人将在更多领域发挥重要作用。

我们还将分析水下机器人技术发展所面临的挑战和问题,如续航能力、环境适应性、成本等,并提出相应的解决方案和建议。

通过本文的阐述,我们希望能够为关注水下机器人技术的读者提供有益的参考和启示,共同推动水下机器人技术的不断发展和进步。

二、水下机器人发展历程水下机器人,也称为无人潜水器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV),是专门用于在水下环境进行各种任务的机器人系统。

从最初的简单原型到现代的高科技装备,水下机器人的发展历程充满了创新与突破。

初期探索阶段:20世纪60年代,随着人类对海洋资源探索的需求增长,水下机器人开始进入初步的探索阶段。

这一阶段的水下机器人多以遥控型为主,体积较大,功能相对简单,主要用于军事侦查和海底地形测绘。

技术进步阶段:进入20世纪80年代,随着传感器技术、通信技术和控制技术的飞速发展,水下机器人开始向着智能化和自主化方向发展。

水下机器人技术的研究现状与展望

水下机器人技术的研究现状与展望

水下机器人技术的研究现状与展望水下机器人技术是一门新兴的交叉学科,旨在开发和应用在水下环境中的自主操作机器人。

随着人类深入海洋和河流调查和作业的需求的增加,水下机器人技术的研究和应用正在蓬勃发展,成为未来水下工程和探险的关键技术之一。

1. 水下机器人技术研究现状水下机器人技术的应用领域非常广泛,涵盖海洋科学、深海勘探、海洋环境保护、水下军事等众多领域,目前在我国,水下机器人技术的研究现状比较成熟,主要表现在以下几个方面:1.1 水下机器人的种类和组成水下机器人主要由机械臂、螺旋桨、水质传感器、相机、声学传感器、惯性导航仪等几个部分组成。

根据功能可以分为浅层水下机器人、深海水下机器人和水下自主探测器等。

1.2 水下机器人的控制技术水下机器人的控制技术是其实现目标任务的关键,目前在我国,水下机器人控制技术研究已经取得了许多进展。

例如,针对水下机器人在执行任务中出现的姿态控制、运动控制、导航控制等问题,设计了相应的控制算法和控制系统。

1.3 水下机器人的传感技术水下机器人需要采集海底环境中的温度、盐度、水压等数据,同时也需要采集海洋生物信息,如声信号、微生物等。

近年来,我国的水下机器人传感技术能力已经大幅提升,可以满足对海洋资源的调查和监测需求。

2. 水下机器人技术的发展趋势随着人类需求的不断增长和满足社会发展的需要,水下机器人技术的未来发展趋势将呈现以下几个方向:2.1 智能化水平的提高未来的水下机器人将更加智能化,能够自主规划任务、根据环境变化灵活调整任务并识别异常情况,这需要在传感技术和控制技术方面不断进行研究和探索。

2.2 融合多学科领域水下机器人技术是多学科交叉应用的产物,未来将更多涉及海洋科学、物理、机械、电子工程、计算机科学等多个学科领域,在不断融合和创新中实现自主探索和操作。

2.3 范围的扩大随着社会发展和科学技术的进步,水下机器人的应用范围将继续扩大,从海底资源勘探、海洋生态保护到水下探险等多个领域得到普遍应用。

水下机器人市场调研报告

水下机器人市场调研报告

水下机器人市场调研报告1. 背景与目的本报告旨在对水下机器人市场进行全面调研,了解市场规模、发展趋势、关键参与者以及市场前景,为投资者、企业以及相关从业者提供参考。

2. 水下机器人市场概述水下机器人是一种具备自主行动能力,在水下环境下执行任务的机器人。

它在海洋科学研究、油气勘探、海底资源开发、水下维修等领域具有广泛应用。

随着水下科技的不断发展和海洋经济的日益重视,水下机器人市场也呈现出快速增长的趋势。

3. 市场规模与发展趋势据国际市场研究机构预测,到2025年,全球水下机器人市场规模预计将达到200亿美元。

近年来,水下机器人在海洋科学研究、油气勘探和海底资源开发等领域得到了广泛应用,驱动了市场的快速增长。

同时,不断提升的技术水平和降低的生产成本也促使市场规模不断扩大。

水下机器人市场主要受到以下几个因素的影响:- 海洋资源的开发。

随着陆地资源的逐渐枯竭,海洋资源的开发成为了世界各国的共同关注点。

水下机器人在这一领域可以发挥重要作用。

- 海洋科学研究的需求。

海洋是地球上最后一个被人类了解的领域,海洋科学的研究需要大量的观测和采样工作,而水下机器人可以代替人类执行一些危险和重复的任务。

- 油气勘探的需求。

随着石油和天然气资源的不断减少,油气勘探变得越来越具有挑战性和成本高昂。

水下机器人可以在深海环境下执行探测、勘探和维护等任务。

- 海洋灾害救援的需求。

海洋灾害频发,如海啸、地震等,水下机器人可以在危险环境下执行搜索、营救和救援等任务,提高救援效率和减少人员伤亡。

4. 关键参与者分析目前,全球水下机器人市场的关键参与者主要有国际知名企业和科研机构,如美国海底机器人公司、法国电装公司、挪威海底工程公司等。

这些企业在水下机器人技术研发、设计制造、销售与服务等方面具有丰富经验和领先优势。

除此之外,还有越来越多的初创企业和科技公司进入水下机器人市场,推动市场竞争加剧。

这些企业通过技术创新和产品改进,不断提升产品性能和降低成本,以满足市场需求。

2024年水下机器人ROV市场发展现状

2024年水下机器人ROV市场发展现状

水下机器人ROV市场发展现状水下机器人ROV(Remotely Operated Vehicle)是一种远程操控的水下机械设备,通过操纵杆或者遥控装置操作,可以在水下进行各种任务,如深海探测、水下维修、海洋科研等。

随着海洋资源开发的不断推进以及科技的不断进步,水下机器人ROV市场得到了长足的发展。

1. 市场规模持续扩大水下机器人ROV市场规模持续扩大,主要受益于海洋领域的发展。

随着海洋能源的广泛开发和海洋石油勘探的增加,对水下机器人ROV的需求不断增加。

此外,水下机器人ROV在海洋科学研究、水下考古、海底通讯等领域也有广泛应用,进一步推动了市场的发展。

根据市场研究机构的数据,水下机器人ROV市场在未来几年内有望保持年均20%以上的增长率。

2. 技术不断创新水下机器人ROV市场的发展也得益于技术的不断创新。

在传感器、智能控制、通讯等方面的突破,使得水下机器人ROV在水下环境中更加稳定和灵活。

水下机器人ROV的操控性能和操作便捷性不断提高,大大增强了其在海洋工作中的效率和可靠性。

同时,随着无人机技术和人工智能的发展,水下机器人ROV的自主化程度也不断提高,使其具备更强的自主探索和任务执行能力。

3. 市场竞争愈发激烈随着市场规模的不断扩大和技术的不断创新,水下机器人ROV市场的竞争也愈发激烈。

目前,全球范围内有众多的水下机器人ROV制造商和供应商,竞争格局已经基本形成。

除了传统的大型企业,还涌现出许多新兴的初创公司,加入到市场竞争中。

这些公司通过技术创新、定制化服务和价格竞争等手段,争取市场份额。

同时,市场需求的多样化和差异化也进一步加剧了市场竞争的激烈程度。

4. 前景与挑战并存水下机器人ROV市场的前景看好,但也面临一些挑战。

首先,水下机器人ROV的成本较高,限制了其在中小型企业和个人用户中的推广应用。

其次,水下机器人ROV的维护保养和技术更新也需要相对较高的成本和技术支持,给用户带来了一定的压力。

水下机器人技术现状与趋势分析

水下机器人技术现状与趋势分析

水下机器人技术现状与趋势分析近年来,随着科技的不断发展,水下机器人技术得到了迅速发展。

水下机器人是一种可以在水下自主运动,完成探测、取样、作业等任务的机器人。

本文将对水下机器人技术的现状与趋势进行分析。

一、水下机器人技术现状1、分类水下机器人根据各种不同标准进行分类,但常见的分类方法为按功能分类和按外形分类两种。

按功能可以分为:固定式、流动式、混合式、自主式等。

其中,自主式又可细分为由人操控的遥控机器人,以及能够自主工作的无人机器人。

按外形可以分为:鱼雷型、六边形、蛇形、U型等。

当前,U型设计由于体积小、便于搭载设备而广泛运用。

在外观外形方面,随着水下机器人的逐渐发展,外形的多样化趋势也越来越明显。

2、应用水下机器人在石油、天然气等海洋开发领域的应用较为成熟。

此外,水下机器人也在其他领域持续拓展应用,例如科学研究、海岸线勘测、水下文物的考古发掘等。

在石油开采中,水下机器人使用范围广泛。

如核磁共振井下测井技术,可以准确测量井中含油含气量,提高石油勘探的效率和精度。

此外,水下机器人也能够完成其它石油设备的监测,如生产平台的管线检查、海洋石油工程的监测等。

在科学研究中,水下机器人可用于海洋生物的研究、环境检测等多方面,特别是天然气水合物领域得到了广泛应用。

如发现天然气水合物派生气体是否造成海洋环境的恶化等。

在考古领域中,水下机器人也凭借其强大的探测能力,为人们揭示出了众多海洋文物的秘密。

例如,现在在南海已经发现了数千个考古点。

二、水下机器人技术趋势1、智能化水下机器人未来智能化水下机器人将成为一种趋势。

在我国正在进行的“深海基地”计划中,用于海底运输和科学考察的智能化水下机器人正获取广泛关注。

科学家将在大洋深处部署5G水下机器人,可以帮助科学家更好地了解大洋深处的变化。

2、水下机器人的多样性随着水下机器人技术的推广应用,各种型号、各种形状的机器人逐渐出现。

不同形状、不同尺寸的水下机器人应用也日益广泛。

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水下机器人发展趋势关键词:水下机器人、智能水下机器人、智能体系、运动控制、通讯导航、探测识别、高效能源随着人类海洋开发的步伐不断加快,水下机器人技术作为人类探索海洋最重要的手段得到了空前的重视和发展。

作者对水下机器人进行了定义与分类。

介绍了近年来国内外水下机器人的发展现状与发展趋势,重点针对智能水下机器人的主要关键技术及未来发展方向进行了分析。

地球的表面积为5.1亿km2,而海洋的面积为3.6亿km2。

占地球表面积71%的海洋是人类赖以生存和发展的四大战略空间——陆、海、空、天中继陆地之后的第二大空间,是能源、生物资源和金属资源的战略性开发基地,不但是目前最现实的,而且是最具发展潜力的空间。

作为蓝色国土的海洋密切关系到人类的生存和发展,进入21世纪后,人类更加强烈的感受到陆地资源日趋紧张的压力,这是人类面临的最现实的问题。

海洋即将成为人类可持续发展的重要基地,是人类未来的希望。

水下机器人从20世纪后半叶诞生起,就伴随着人类认识海洋、开发海洋和保护海洋的进程不断发展。

专为在普通潜水技术较难到达的区域和深度执行各种任务而生的水下机器人,将使海洋开发进人一个全新的时代,在人类争相向海洋进军的21世纪,水下机器人技术作为人类探索海洋最重要的手段必将得到空前的重视和发展[1]。

1海洋对人类的重要性海洋作为蓝色国土,首先是一个沿海国家的“门户”,是其与远方联系的便捷途径,并且“门户”的安全是国家安全的重要组成部分,早在2 500多年前古希腊海洋学家锹未斯托克就提出过“谁控制了海洋,谁就控制了一切”。

很久以来人们就依赖于海洋航道进行大量的物品贸易,现在整个世界大部分的货物运输都依赖于海上运输,海洋运输是整个经济正常运转必要的一环。

更重要的是,现在很多国家的石油、矿石等最基本的生产资料大部分都依赖于海洋运输,海洋运输的安全和对海洋的控制力成为一个国家生存的基本保障。

近年来再次掀起海洋热的浪潮是因为陆上的资源有限,很多资源已经开发殆尽,而海洋中蕴藏着丰富的能源、矿产资源、生物资源和金属资源等,人们急需开发这些资源以接替所剩不多的陆上资源来维持发展。

更为重要的是,地球上半数以上面积的海洋是国际海域,这些区域内全部的资源属于全体人类,不属于任何国家。

但目前的现状是只有少数国家有能力对这些资源进行初步开采,这些国家在其已探明的区域拥有优先开采权,相对于那些没有能力开采的国家这几乎就等于独享这部分资源。

因此海洋已经成为国际战略竞争的焦点,争夺国际海洋资源是一项造福子孙后代的伟大事业。

所以水下技术成为目前重点研究的高新技术之一,智能水下机器人作为高效率的水下工作平台在海洋开发与利用中起到至关重要的作用。

2水下机器人的定义与分类2.1水下机器人的定义与概述水下机器人也称作无入水下潜水器(unmanned un.derwater vehicles,UUV),它并不是一个人们通常想象的具有类人形状的机器,而是一种可以在水下代替人完成某种任务的装置。

在外形上更像一艘微小型潜艇,水下机器人的自身形态是依据水下工作要求来设计的。

生活在陆地上的人类经过自然进化,诸多的自身形态特点是为了满足陆地运动、感知和作业要求,所以大多数陆地机器人在外观上都有类人化趋势,这是符合仿生学原理的。

水下环境是属于鱼类的“天下”,人类身体的形态特点与鱼类相比则完全处于劣势,所以水下运载体的仿生大多体现在对鱼类的仿生上。

目前水下机器人大部分是框架式和类似于潜艇的回转细长体,随着仿生技术的不断发展,仿鱼类形态甚至是运动方式的水下机器人将会不断发展。

水下机器人工作在充满未知和挑战的海洋环境中,风、浪、流、深水压力等各种复杂的海洋环境对水下机器人的运动和控制干扰严重,使得水下机器人的通信和导航定位十分困难,这是与陆地机器人最大的不同,也是目前阻碍水下机器人发展的主要因素[2|。

2.2水下机器人的分类水下潜水器根据是否载人分为载人潜水器和无人潜水器两类。

载人潜水器由人工输入信号操控各种机动与动作,由潜水员和科学家通过观察窗直接观察外部环境,其优点是由人工亲自做出各种核心决策,便于处理各种复杂问题,但是人生命安全的危险性增大。

由于载人需要足够的耐压空间、可靠的生命安全保障和生命维持系统,这将为潜水器带来体积庞大、系统复杂、造价高昂、工作环境受限等不利因素。

无人水下潜水器就是人们常说的水下机器人,由于没有载人的限制,它更适合长时间、大范围和大深度的水下作业。

无人潜水器按照与水面支持系统间联系方式的不同可以分为下面两类。

(1)有缆水下机器人,或者称作遥控水下机器人(remotely operated vehicle,简称ROV),ROV需要由电缆从母船接受动力,并且ROV不是完全自主的,它需要人为的干预,人们通过电缆对ROV进行遥控操作,电缆对RoV像“脐带”对于胎儿一样至关重要,但是由于细长的电缆悬在海中成为RoV最脆弱的部分,大大限制了机器人的活动范围和工作效率。

(2)无缆水下机器人,常称作自治水下机器人或智能水下机器人(autonomous underwater vehicle,简称AUV),AUV自身拥有动力能源和智能控制系统,它能够依靠自身的智能控制系统进行决策与控制,完成人们赋予的工作使命。

AUV是新一代的水下机器人,由于其在经济和军事应用上的远大前景,许多国家已经把智能水下机器人的研发提上日程。

有缆水下机器人都是遥控式的,根据运动方式不同可分为拖曳式、(海底)移动式和浮游(自航)式三种。

无缆水下机器人都是自治式的,它能够依靠本身的自主决策和控制能力高效率地完成预定任务,拥有广阔的应用前景,在一定程度上代表了目前水下机器人的发展趋势。

2.3自治水下机器人自治水下机器人,又称智能水下机器人,是将人工智能、探测识别、信息融合、智能控制、系统集成等多方面的技术集中应用于同一水下载体上,在没有人工实时控制的情况下,自主决策、控制完成复杂海洋环境中的预定任务使命的机器人。

俄罗斯科学家B.C.亚斯特列鲍夫等人所著的《水下机器人》中指出第3代智能水下机器人是一种具有高度人工智能的系统,其特点是具有高度的学习能力和自主能力,能够学习并自主适应外界环境变化。

执行任务过程中不需要人工干预,设定任务使命给机器人后,由其自主决定行为方式和路径规划,军事领域中各种战术甚至战略任务都依靠其自主决策来完成。

智能水下机器人能够高效率地执行各种战略战术任务,拥有广泛的应用空间,代表了水下机器人技术的发展方向L3|。

3国内外AUV的发展现状与趋势3.1国内外AUV的发展现状智能水下机器人(AuV)是无人水下机器人(UUV)的一种。

无人水下航行器技术无论在军事上、还是民用方面都已不是新事物,其研制始于20世纪50年代,早期民用方面主要用于水文调查、海上石油与天然气的开发等,军用方面主要用于打捞试验丢失的海底武器(如鱼雷),后来在水雷战中作为灭雷具得到了较大的发展。

20世纪80年代末,随着计算机技术、人工智能技术、微电子技术、小型导航设备、指挥与控制硬件、逻辑与软件技术的突飞猛进,自主式水下航行器得到了大力发展。

由于AUV摆脱了系缆的牵绊,在水下作战和作业方面更加灵活,该技术日益受到发达国家军事海洋技术部门的重视。

在过去的十几年中,水下技术较发达的国家像美国、日本、俄罗斯、英国、法国、德国、加拿大、瑞典、意大利、挪威、冰岛、葡萄牙、丹麦、韩国、澳大利亚等建造了数百个智能水下机器人,虽然大部分为试验用,但随着技术的进步和需求的不断增强,用于海洋开发和军事作战的智能水下机器人不断问世。

由于智能水下机器人具有在军事领域大大提升作战效率的优越性,各国都十分重视军事用途智能水下机器人的研发,著名的研究机构有:美国麻省理工学院MIT Sea Grant’S AUV实验室、美国海军研究生院(Naval Postgraduate Sch001)智能水下运载器研究中心、美国伍慈侯海洋学院(Woods Hole oceanographic Institute)、美国佛罗里达大西洋大学高级海洋系统实验室(Advanced Marine Systems La—boratory)、美国缅因州大学海洋系统工程实验室(Marine Systems Underwater Systems Institute)、美国夏威夷大学自动化系统实验室(Autonomous Systems Laboratory)、日本东京大学机器人应用实验室(Underwater Robotics ApplicationLaboratory(URA))、英国海事技术中心(Marine Technology Center)等。

美国海军研究生院AUV ARIES(图1。

见封二),主要用于研究智能控制、规划与导航、目标探测与识别等技术。

图2(见封二)是美国麻省理工学院的水下机器人Odyssey II,它长2.15 m,直径为0.59 m,用于两个特殊的科学使命:①在海冰下标图,以理解北冰洋下的海冰机制;②检测中部大洋山脊处的火山喷发。

美国的ABE(图3,见封二)最大潜深6 000 m,最大速度2节(编者注:1节=1海里/时=1.852 km/h),巡航速度1节,考察距离≥30 km,考察时间≥50 h,能够在没有支持母船的情况下,较长时间地执行海底科学考察任务,它是对载人潜水器和无人遥控潜水器的补充,以构成科学的深海考察综合体系,为载人潜水器提供考察目的地的详细信息。

日本研制的R2D4水下机器人(图4,见封二)长4.4 m,宽1.08 m,高0.81m,重1 506 kg,最大潜深4 000 m,主要用于深海及热带海区矿藏的探察。

能自主地收集数据,可用于探测喷涌热水的海底火山、沉船、海底矿产资源和生物等。

REMuS(remote environmental monitoring units,远距离环境监测装置)是美Hydroid 公司的系列水下机器人(图5,见封二)。

RE.MUS6000工作深度为25~6 000 m,是一个高度模块化的系统,代表了自主式水下探测器的最高水平。

中国智能水下机器人技术的研究开始于20世纪80年代中期,主要研究机构包括中国科学院沈阳自动化研究所和哈尔滨工程大学等。

中国科学院沈阳自动化研究所蒋新松院士领导设计了“海人一号”遥控式水下机器人试验样机。

之后“863”计划的自动化领域开展了潜深1 000 m 的“探索者号”智能水下机器人的论证与研究工作,做出了非常有意义的探索性研究。

哈尔滨工程大学的智水系列智能水下机器人已经突破智能决策与控制等多个技术难关,各项技术标准都在向工程可应用级别靠拢。

图6(见封二)的哈尔滨工程大学“智水一4”智能水下机器人在真实海洋环境下实现了自主识别水下目标和绘制目标图、自主规划安全航行路线和模拟自主清除目标等多项功能。

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