隨著科技的發(fā)展和人類海洋開發(fā)的步伐不斷加快，水下機(jī)器人技術(shù)作為人類探索海洋重要的手段得到了空前的重視和發(fā)展。

接下來給大家介紹一下近年來國內(nèi)外水下機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，將重點(diǎn)針對智能水下機(jī)器人的主要關(guān)鍵技術(shù)及未來發(fā)展方向進(jìn)行分析。

眾所周知，海洋面積占地球總面積的71%，而海洋正是人類賴以生存和發(fā)展的四大戰(zhàn)略空間——陸、海、空、天中繼陸地之后的第二大空間，是能源、生物資源和金屬資源的戰(zhàn)略性開發(fā)基地，不但是目前現(xiàn)實(shí)的，而且是具發(fā)展?jié)摿Φ目臻g。作為藍(lán)色國土的海洋密切關(guān)系到人類的生存和發(fā)展，進(jìn)入21世紀(jì)后，人類更加強(qiáng)烈的感受到陸地資源日趨緊張的壓力，這是人類面臨的現(xiàn)實(shí)的問題。海洋即將成為人類可持續(xù)發(fā)展的重要基地，是人類未來的希望。水下機(jī)器人從20世紀(jì)后半葉誕生起，就伴隨著人類認(rèn)識(shí)海洋、開發(fā)海洋和保護(hù)海洋的進(jìn)程不斷發(fā)展。專為在普通潛水技術(shù)較難到達(dá)的區(qū)域和深度執(zhí)行各種任務(wù)而生的水下機(jī)器人，將使海洋開發(fā)進(jìn)人一個(gè)全新的時(shí)代，在人類爭相向海洋進(jìn)軍的21世紀(jì)，水下機(jī)器人技術(shù)作為人類探索海洋重要的手段必將得到空前的重視和發(fā)展。

海洋對人類的重要性

海洋作為藍(lán)色國土，首先是一個(gè)沿海國的“門戶”，是其與遠(yuǎn)方聯(lián)系的便捷途徑，并且“門戶”的安全是國安全的重要組成部分，早在2 500多年前古希臘海洋學(xué)家鍬未斯托克就提出過“誰控制了海洋，誰就控制了一切”。很久以來人們就依賴于海洋航道進(jìn)行大量的物品貿(mào)易，現(xiàn)在整個(gè)世界大部分的貨物運(yùn)輸都依賴于海上運(yùn)輸，海洋運(yùn)輸是整個(gè)經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)必要的一環(huán)。更重要的是，現(xiàn)在很多國的石油、礦石等基本的生產(chǎn)資料大部分都依賴于海洋運(yùn)輸，海洋運(yùn)輸?shù)陌踩蛯Ｑ蟮目刂屏Τ蔀橐粋€(gè)國生存的基本保障。

近年來再次掀起海洋熱的浪潮是因?yàn)殛懮系馁Y源有限，很多資源已經(jīng)開發(fā)殆盡，而海洋中蘊(yùn)藏著豐富的能源、礦產(chǎn)資源、生物資源和金屬資源等，人們急需開發(fā)這些資源以接替所剩不多的陸上資源來維持發(fā)展。更為重要的是，地球上半數(shù)以上面積的海洋是國際海域，這些區(qū)域內(nèi)全部的資源屬于全體人類，不屬于任何國。但目前的現(xiàn)狀是只有少數(shù)國有能力對這些資源進(jìn)行初步開采，這些國在其已探明的區(qū)域擁有優(yōu)先開采權(quán)，相對于那些沒有能力開采的國這幾乎就等于獨(dú)享這部分資源。因此海洋已經(jīng)成為國際戰(zhàn)略競爭的焦點(diǎn)，爭奪國際海洋資源是一項(xiàng)造福子孫后代的偉大事業(yè)。所以水下技術(shù)成為目前重點(diǎn)研究的高新技術(shù)之一，智能水下機(jī)器人作為效率的水下工作平臺(tái)在海洋開發(fā)與利用中起到至關(guān)重要的作用。

水下機(jī)器人的定義與概述

水下機(jī)器人也稱作無入水下潛水器(unmanned un．derwater vehicles，UUV)，它并不是一個(gè)人們通常想象的具有類人形狀的機(jī)器，而是一種可以在水下代替人完成某種任務(wù)的裝置。在外形上更像一艘微小型潛艇，水下機(jī)器人的自身形態(tài)是依據(jù)水下工作要求來設(shè)計(jì)的。生活在陸地上的人類經(jīng)過自然進(jìn)化，諸多的自身形態(tài)特點(diǎn)是為了滿足陸地運(yùn)動(dòng)、感知和作業(yè)要求，所以大多數(shù)陸地機(jī)器人在外觀上都有類人化趨勢，這是符合仿生學(xué)原理的。水下環(huán)境是屬于魚類的“天下”，人類身體的形態(tài)特點(diǎn)與魚類相比則完全處于劣勢，所以水下運(yùn)載體的仿生大多體現(xiàn)在對魚類的仿生上。目前水下機(jī)器人大部分是框架式和類似于潛艇的回轉(zhuǎn)細(xì)長體，隨著仿生技術(shù)的不斷發(fā)展，仿魚類形態(tài)甚至是運(yùn)動(dòng)方式的水下機(jī)器人將會(huì)不斷發(fā)展。水下機(jī)器人工作在充滿未知和挑戰(zhàn)的海洋環(huán)境中，風(fēng)、浪、流、深水壓力等各種復(fù)雜的海洋環(huán)境對水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和控制干擾嚴(yán)重，使得水下機(jī)器人的通信和導(dǎo)航定位十分困難，這是與陸地機(jī)器人的不同，也是目前阻礙水下機(jī)器人發(fā)展的主要因素。