水下機(jī)器人的分類和作用

水下機(jī)器人什么是水下機(jī)器人？水下機(jī)器人也稱無人遙控潛水器，是一種工作于水下的極限作業(yè)機(jī)器人。[1]作用水下環(huán)境惡劣危險(xiǎn)，人的潛水深度有限，所以水下機(jī)器人已成為開發(fā)海洋的重要工具。[1]

水下機(jī)器人視頻分類無人遙控潛水器主要有:有纜遙控潛水器和無纜遙控潛水器兩種，其中有纜避控潛水器又分為水中自航式、拖航式和能在海底結(jié)構(gòu)物上爬行式三種。[1]發(fā)展現(xiàn)狀國外現(xiàn)狀[5][6]截至到現(xiàn)在，國外很多國家和單位掀起了一股水下機(jī)器人開發(fā)的熱潮，并將其付諸實(shí)踐，開發(fā)出了一些產(chǎn)品，很多產(chǎn)品還實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化。其中，在引領(lǐng)水下機(jī)器人開發(fā)的熱潮中，歐美日本等一些世界發(fā)達(dá)國家在機(jī)器人研發(fā)技術(shù)中引領(lǐng)潮流[2]。其中比較具有代表性的AUV有：“Theseus”、海軍水下作戰(zhàn)中心的“LDUUV”[3][4]、NAP的“鳳凰號（Phoenix）AUV”、日本的Twin-Burger12[2]和WoodsHole的“Remus”等。同時國際的一些專業(yè)協(xié)會，也對AUV的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。國內(nèi)現(xiàn)狀[5][6]相比于國外的一些發(fā)達(dá)國家來說，國內(nèi)的水下機(jī)器人技術(shù)的科研能力還比較低，雖然起步較晚，但也并不是一無所獲，也有許多成績值得學(xué)習(xí)跟借鑒。1994年，研制出的“探索者”號自主式水下機(jī)器人作為我國首個水下機(jī)器人，它取得了初步的成功。2008年3月，開發(fā)研制了自治水下機(jī)器人CR-02，標(biāo)志著我國的深海技術(shù)已趨于成熟，離世界先進(jìn)水平越來越近。哈爾濱工程大學(xué)研制出的“智水”系列，則標(biāo)志著我國的水下機(jī)器人智能控制技術(shù)趨于世界先進(jìn)水平。但是，目前我國的無纜遙控潛水器(AUV)在智能化水平上還處于初級階段，一些關(guān)鍵的核心技術(shù)問題還沒有掌握，同世界上先進(jìn)水平的水下機(jī)器人相比還存在很大差距。發(fā)展趨勢<1>ROV（有纜遙控潛水器）發(fā)展趨勢增加作業(yè)深度。繁重作業(yè)能力。降低成本。高性能。[7]<1>AUV（無纜遙控潛水器）發(fā)展趨勢AUV代表了未來水下機(jī)器人的發(fā)展方向，是當(dāng)前各國海洋設(shè)備研究工作的熱點(diǎn)。智能化。遠(yuǎn)程化。作業(yè)化。低成本。[7]

優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)水下機(jī)器人可在高度危險(xiǎn)環(huán)境、被污染環(huán)境以及零可見度的水域代替人工在水下長時間作業(yè)。能提供實(shí)時視頻、聲吶圖像，機(jī)械臂能抓起重物。在石油開發(fā)、海事執(zhí)法取證、科學(xué)研究和軍事等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。[1]

缺點(diǎn)（1）由于水下機(jī)器人運(yùn)行的環(huán)境復(fù)雜，水聲信號的噪聲大，而各種水聲傳感器普遍存在精度較差、跳變頻繁的缺點(diǎn)，因此水下機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)中，濾波技術(shù)顯得極為重要。（2）水下機(jī)器人運(yùn)動控制中普遍采用的位置傳感器為短基線或長基線水聲定位系統(tǒng)，速度傳感器為多普勒速度計(jì)會影響水聲定位系統(tǒng)精度。（P.s.）因素主要包括聲速誤差、應(yīng)答器響應(yīng)時間的丈量誤差、應(yīng)答器位置即間距的校正誤差。而影響多普勒速度計(jì)精度的因素主要包括聲速c、海水中的介質(zhì)物理化學(xué)特性、運(yùn)載器的顛簸等。[1]參考資料[1]百度百科，2015[2]李曄，常文田，孫玉山.自治水下機(jī)器人的研發(fā)現(xiàn)狀與展望.機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用，2007[3]嚴(yán)衛(wèi)生,徐德民.自主水下航行器導(dǎo)航技術(shù).火力與指揮控制,2004-12[4]李俊,徐德民.自主式水下潛器導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與展望.中國造船,2004-09[5]陳建平.我國潛水器發(fā)展?fàn)顩r及存在的問題．中國船舶，19