水下機(jī)器人未來發(fā)展趨勢(shì)絕對(duì)亮眼
閱讀:1657 發(fā)布時(shí)間:2021-8-20
人類關(guān)注海洋,,是因?yàn)殛懮系馁Y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(gè)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(gè)國家有技術(shù)實(shí)力,,就可以獨(dú)享這部分資源,。因此爭奪國際海底資源也是一項(xiàng)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(shí)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(shí)期潛水器技術(shù)發(fā)展的狀況及市場(chǎng)的需求。現(xiàn)階段水下機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)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(gè)熱點(diǎn),,我們可以通過大量的國際會(huì)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(shì)。另外,,各國對(duì)AUV研究的投資也比其它類型機(jī)器人的投資要多得多,。對(duì)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(shí)上,,AUV是一種非常適合于海底搜索、調(diào)查,、識(shí)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(jià)低等優(yōu)點(diǎn),。而與ROV 相比,它具有活動(dòng)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(diǎn),。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(diǎn),。當(dāng)前AUV的發(fā)展趨勢(shì)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(shí)時(shí)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(jì)劃的實(shí)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(jí)的AUV,。盡管ROV和載人潛器也能達(dá)到這個(gè)深度,,但發(fā)展AUV 比其它潛器的造價(jià)要低得多,更經(jīng)濟(jì),。圖7為我國第一臺(tái)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(cè)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(gè)長遠(yuǎn)的目標(biāo),。