日前，我国研制的矿址近底自主光学精细调查测量系统——“洞察”号自主水下机器人，在西太平洋先驱多金属结核矿区完成了5100米潜深海试，并获得了多金属结核矿区近底高清照片，验证了其可靠性。

水下机器人顾名思义就是能在水下活动的机器人，又被称为“水面下的无人机”，能够在人类力所不及的水下世界发挥功效，在水下代替人完成某些任务。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；可在高度危险环境、被污染环境以及零可见度的水域代替人工在水下长时间作业。

水下机器人上一般配备声呐系统、摄像机、照明灯和机械臂等装置，能提供实时视频、声呐图像，机械臂能抓起重物，水下机器人在石油开发、海事执法取证、科学研究和军事等领域有广泛应用。

水下机器人按照不同于水面支援系统之间的连结方式，分为以下两种。首先是有缆绳水下机器人，又称遥控水下机器人(Rov)，Rov需要从母船上用电缆来接受动力，需要人为的介入，人们通过电缆来遥控操作Rov。另一种是无电缆水下机器人，也就是通常所说的智能水下机器人(AUV)，AUV都是自主的，本身就有动力能源和智能控制系统，能够高效率地依靠自主决策和控制能力完成预定任务，应用前景广阔，在某种程度上代表了当前水下机器人的发展趋势。

“洞察”号自主水下机器人

采用复合材料与高强度钛合金融合制成，在空气中重600公斤，体积小、续航力强。其设计的最大下潜深度为6000米，安装了深海自适应浮力均衡的技术模块，并搭载有可长时间执行矿址近底自主光学精细调查测量的深海照相机，可在水下高效长距离航行，灵活执行深海作业条件下的近底精细调查任务。

专家预测，该款机器人在海底矿区实际调查应用中具有巨大的应用潜能，有望大幅度提高海底矿区资源和区域内生物分布调查效率。

可远程操控的人形深水机器人

海洋一号”机器人全长约1.52米，上半部分被设计成有头部和双手的人形，下半部分是8个多向推进器。机器人的手臂能像人一样弯曲，手指能完成抓握等动作，头上两个眼睛位置分别安装了单独的摄像机。不仅如此，它还安装了逼真的触摸反馈系统，可以让操控人员直接看到海底世界，让人有身临其境的感受。

这一机器人不仅可以用来检查和维修桥墩和水下管道等基础设施，还可以用来考察埋在深水中的城市废墟，以及下潜到深海完成海洋科学探测任务等。

可精准作业的水下检测机器人

这款机器人被设计成了可重构的三段铰接形状，并安装了“3+2”的机械手构型、非接触式吸附系统，以及水下焊缝辅助定位系统等模块。这些独特的设计，使得该型机器人不仅能自主跟踪焊缝，还很好地解决了TKY型空间结构焊缝检测的难题。

该机器人可在水下500米完成对各类海洋结构物，如海洋钻井、采油平台、海上风电塔桩等的无损检测。它不但可以避免人工潜水检测的安全风险，还能提高检测效率，降低运维成本。

水下机器人的应用领域

1.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；水下目标观察，废墟、坍塌矿井搜救等；搜寻水下证据；海上救助打捞、近海搜索；

2.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；

3.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。

人工智能等互联网高科技的快速发展也推动了水下机器人行业的突飞猛进，水下机器人由最开始的军工市场向民用及大众娱 乐消费市场拓展，应用领域广泛。

国内水下机器人杰作

2022年5月份，自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所“海洋地质九号”船顺利完成“问海1号”6000米级ARV系统海试及入列应用航次任务。“问海1号”完成海试及入列应用，标志着青岛再添深海探测利器。

“问海1号”具备自主、遥控、混合三种工作模式，可搭载高分辨率测深侧扫、浅剖、重力仪、磁力仪、高清摄像机及机械手等进行大范围近海底自主航行探测和坐底定点精细取样作业。在本航次，“问海1号”累计完成17个潜次，包括8个本体及功能扩展测试潜次和9个水下重磁测量应用潜次，测试航次中，科研人员对其控制系统、能源推进系统、导航定位系统等进行了全方位验证。

在水下重磁测量应用潜次中，“问海1号”累计完成12条水下重磁测线，测线长度共计190千米。经实践检验，“问海1号”系统在无缆模式下单潜次最大连续航行时间为21小时，最大航程可达45公里；在光纤微缆模式下最大航行距离可达21公里；在4级海况下具备全天候连续作业的能力。

目前，“问海1号”系统已列装 “海洋地质九号”船，将进一步完善其深海立体化探测装备体系，服务于海洋环境调查、生物多样性调查、海底特定目标物探查、深海极端环境原位探测和深海矿产资源调查等深海科考工作。

目前，水下机器人是一个刚刚兴起的工业，要敲扯到消费层的市场中，要做到蓝海和潜力并非易事。比如，它技术门槛高，开发难度大，周期长，市场环境不完善，产品的价格昂贵，这些都是我们要解决的。为了真正实现对消费层次的开放，产业必须从两个方面进行发力。一方面，要打破成本的制约，从技术、人才等方面进行产品功能升级、用户体验升级；另一方面，要为营造健康、商业发展的环境，从政 府的政策出发，加强对研究应用的指导，并给予相应的红利支持。

文章来源： 数字变革未来，光明网，北京海工展，智东西，