ROV縱覽水下機器人/水下無人航行器/無人水下潛航器

水下機器人只，也可以稱為無人水下潛航器(Unmanned Underwater Vehicle，UUV)，是在水下的極限環(huán)境中運行并能潛入水面替代人進行某種動作的可控機器結(jié)構(gòu)。水下無人潛航器通?？煞譃槿?遙控水下機器人(ROV，Remotely Operated Vehicle)、載人水下航行器(HOV,Human-occupied Vehice)和智能水下機器人 (AUV,Autonomous Underwater Vehicles)，

ROV主要要應(yīng)用于海洋石油開采業(yè)務(wù)。1975至1985年，由于海洋油氣業(yè)的迅速發(fā)展，水下機器人飛速發(fā)展進入一個全新的發(fā)展時期。到1981年，無人遙控水下機器人市場保有量400余艘，其中90%以上用來直接或間接為海洋石油開采業(yè)服務(wù)。海洋石油和天然氣開發(fā)的需要，推動了水下機器人理論和應(yīng)用的研究，水下機器人的數(shù)量和種類顯著增長。ROV數(shù)量眾多，設(shè)計各不相同，功能及復(fù)雜度千差萬別，英國Douglas Westwood根據(jù)業(yè)界實踐，將ROV分為7種類型，分別為微型ROV(Miniature ROVs, MROVS)、可視型ROV (Eyebal ROVS,EROVS)、觀察型ROV(Inspection ROVs, IROVs)、拖拽型ROV(Remotely Operated Towed Vehicles, ROTVs)、作業(yè)型ROV (Work-Class ROVs, WROVs)、履帶型ROV (Tracked ROVs,TROVS)、挖掘型ROV(Ploughs)。

大型ROV能加載更多的傳感器，下圖是海洋探索公司(0cean Exploration)的ROV，名字叫深海發(fā)現(xiàn)者(Deep Discoverer)，其身體
分布著密密麻麻的傳感器，與它旁邊的人對比，顯得非常龐大。

近年來我國的水下機器人研究飛速發(fā)展，能夠制造大中小型ROV，在ROV的研制與開發(fā)方面也基本能夠滿足國內(nèi)需求，在國際上占有一席之地。特別是6000米深水機器人的問世，表明我國在此領(lǐng)域已經(jīng)取得一定成績。下圖是6000m級發(fā)現(xiàn)號ROV。

由于 20 世紀,80 年代以來人工智能技術(shù)、微電子技術(shù)和控制技術(shù)的迅速進步，國外智能水下機器人科技也取得了蓬勃發(fā)展，特別是在許多中國沿海國家的水下機器人技術(shù)發(fā)展得很快，已經(jīng)形成了許多世界有名的水下機器人研究機構(gòu)，如美國伍茲霍爾海洋研究所、加拿大海洋科技中心、日本東京大學(xué)水下機器人研究研究室等。同時，為了更好地引導(dǎo)世界的水下機器人研究，一些國際協(xié)會也做出了很大的貢獻，如 IEEE 海洋工程協(xié)·會、海事技術(shù)協(xié)會等。
先進 AUV技術(shù)在當(dāng)代海洋作業(yè)中發(fā)揮了重要的作用。其中，主要 AUV包括美國霍爾物資研究所研制的 REMUS6000 和Seabed、日本東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所開發(fā)的 Tam-Egg、Twin-Burger 系列自主式 AUV 等。

總的來看，先進水下機器人的研發(fā)極大地推動了世界海洋事業(yè)的發(fā)展，其發(fā)展趨勢有:1.向遠程發(fā)展
限制水下機器人向遠程快速發(fā)展的主要技術(shù)阻礙有三種，即燃油、遠程航行以及實時通訊。而目前正在研發(fā)的所有可以使用的燃油系統(tǒng)，包含一次性燃油動力電池、二次電池、燃油動力電池、熱機和核能量。利用太陽光的自主水下機器人也是令人矚目的新進展，因為太陽光自主水下機器人必須漂浮在水中并為機載能量系統(tǒng)再充電，但同時這種可使用的能量系統(tǒng)也是無限的。2.向深海發(fā)展
6000 米以上水深的海域面積約占世界海洋總面積的 97%，所以很多國家都將發(fā)展 6000 米水深技術(shù)當(dāng)成一項目標(biāo)。美國、日本等先進國家也都相繼研究了 6000 米級的 UUV。美國伍茲霍爾海洋研究所就研制了一款深海探測潛器"ABE”，可在水深 6000 米的海底逗留一年。日本于 1993 年研發(fā)成工作水深為11000 米的深海無人潛器“海溝號”。3.向智能型發(fā)展

提高人類水底機器人行為的智慧水平，一向是全世界科研人員的共同奮斗目標(biāo)，不過，由于目前的人工智慧科技已經(jīng)無法適應(yīng)人類水底機器人智能水平快速發(fā)展的需求，所以就必須把人的智慧融入水底人工智能機器人當(dāng)中，這也便是未來發(fā)展監(jiān)控型水底人工智能機器人的基本思路。不完全依賴于機械的智慧，而更多地依靠于感應(yīng)器和人的智慧，是今后的一種主要發(fā)展趨勢，因此我們可以將這些人工智能機器人稱之為依靠感應(yīng)器的現(xiàn)代化水下機器人。未來發(fā)展多人工智能機器人協(xié)作控制，也是提高人類自主水下機器人智能水平的關(guān)鍵方面。