水下機器人
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，其中有纜遙控潛水器又分為水中自航式、拖航式和能在海底結構物上爬行式三種。
發展歷程 編輯本段
1953年第一艘無人遙控潛水器問世，到1974年的20年里，全世界共研制了20艘無人遙控潛水器。[7]特別是1974年以后，由于海洋油氣業的迅速發展，無人遙控潛水器也得到飛速發展。
無人有纜潛水器的研制80年代進入了較快的發展時期。1975至1985年是遙控潛水器大發展時期。到1981年，無人遙控潛水器發展到了400余艘，其中90%以上是直接或間接為海洋石油開采業服務的。海洋石油和天然氣開發的需要，推動了潛水器理論和應用的研究，潛水器的數量和種類都有顯著地增長。載人潛水器和無人遙控潛水器（包括有纜遙控潛水器、水底爬行潛水器、拖航潛水器、無纜潛水器）在海洋調查、海洋石油開發、救撈等方面發揮了較大的作用。
1985年，潛水器又進入一個新的發展時期。80年代以來，中國也開展了水下機器人的研究和開發，研制出
“海人”1號(HR-1)水下機器人，成功地進行水下實驗。1988年，無人遙控潛水器又得到長足發展，猛增到958艘，比1981年增加了110%。這個時期增加的潛水器多數為有纜遙控潛水器，大約為800艘上下，其中420余艘是直接為海上池氣開采用的。無人無纜潛水器的發展相對慢一些，只研制出26艘，其中工業用的儀8艘，其他的均用于軍事和科學研究。另外，載人和無人混合理潛水器在這個時期也得到發展，已經研制出32艘，其中28艘用于工業服務。
水下機器人
1980年法國國家海洋開發中心建造了“逆戟鯨”號無人無纜潛水器，最大潛深為6000米。“逆朗鯨”號潛水器先后進行過130多次深潛作業，完成了太平洋海底錳結核調查海底峽谷調查、太平洋和地中海海底電纜事故調查、洋中脊調查等重大課題任務。1987年，法國國家海彈開發中心又與一家公司合作，共同建造“埃里特”聲學遙控潛水器。用于水下鉆井機檢查、海底油機設備安裝、油管輔設、錨纜加固等復雜作業。這種聲學遙控潛水器的智能程度要比“逆戟鯨”號高許多。
水下機器人
1987年，日本海事科學技術中心研究成功深海無人遙控潛水器“海鲀3K”號，可下潛3300米。研制“海鲀3K”號的目的，是為了在載人潛水之前對預定潛水點進行調查而設計的，供專門從事深海研究的，同時，也可利用“海鲀3K”號進行海底救護。“海鲀3K”號屬于有纜式潛水器，在設計上有前后、上下、左右三個方向各配置兩套動力裝置，基本能滿足深海采集樣品的需要。1988年，該技術中心配合“深海6500”號載人潛水器進行深海調查作業的需要，建造了萬米級無人遙控潛水器。這種潛水器由工作母船進行控制操作，可以較長時間進行深海調查。這種潛水器可望在1992年內建成，總投資為40億日元。日本對于無人有纜潛水器的研制比較重視，不僅有研究項目，而且還有較大型的長遠計劃。
1990年，無人無纜潛水器研制成功，定名為“UUV”號。這種潛水器重量為6.8噸，性能特別好，最大航速10節，能在44秒內由0加速到10節，當航速大于3節時，航行深度控制在土1米，導航精度約0.2節/小時，潛水器動力采用銀鋅電池。這些技術條件有助于高水平的深海研究。另外，美國和加拿大合作將研制出能穿過北極冰層的無人無纜潛水器。
中國水下機器人2009年首次在北冰洋海域冰下調查。“大洋一號”科學考察船第21航次就在開始不久的第三航段考察中，“大洋一號”首次使用水下機器人“海龍2號”在東太平洋海隆“鳥巢”黑煙囪區觀察到罕見的巨大黑煙囪，并用機械手準確抓獲約7千克黑煙囪噴口的硫化物樣品。[6]這一發現標志著中國成為國際上少數能使用水下機器人開展洋中脊熱液調查和取樣研究的國家之一。[3]依靠“大洋一號”船的精確動力定位，中國自主研制的水下機器人“海龍2號”準確降落抵達“鳥巢”黑煙囪區海底，并展開了攝像觀察、熱液環境參數測量。
2012年10月，中國首款“功能模塊”理念智能水下機器人問世。哈爾濱工程大學船舶工程學院5人團隊，在指導教師張鐵棟帶領下，依托水下機器人國防重點實驗室，歷時一年自主設計出國內首款“多功能智能水下機器人”，首次將“功能模塊”理念應用于水下機器人領域。該款機器人可根據需要選擇不同模塊隨時“換芯”、隨時變身，可應對各種復雜水下作業。
這款機器人獲得首屆“全國海洋航行器設計與制作大賽”實物制作類特等獎。該項目中自主研發應用的永磁式平面磁傳動推進器、永磁式平面磁傳動機械手、改裝水密接插件均屬國內首創，具有重要的推廣價值。
2012年日本正在實施一項包括開發先進無人遙控潛水器的大型規劃。這種無人有纜潛水器系統在遙控作業、聲學影像、水下遙測全向推力器、海水傳動系統、陶瓷應用技術水下航行定位和控制等方面都要有新的開拓與突破。這項工作的直接目標是有效地服務于200米以內水深的油氣開采業，完全取代由潛水人員去完成的危險水下作業。
在無人有纜潛水技術方面，始終保持了明顯的超前發展的優勢。根據歐洲尤里卡計劃，英國、意大利將聯合研制無人遙控潛水器。這種潛水器性能優良，能在6000米水深持續工作250小時，比正在使用的只能在水下4000米深度連續工作只有l2小時的潛水器性能優良的多。按照尤里卡EU-191計劃還將建造兩艘無人遙控潛水器，一艘為有纜式潛水器，主要用于水下檢查維修；另一艘為無人無纜潛水器，主要用于水下測量。這項潛水工程計劃將由英國；意大利、丹麥等國家的l7個機構參加。英國科學家研制的“小賈森”有纜潛水器有其獨特的技術特點，它是采用計算機控制，并通過光纖溝通潛水器與母船之間的聯系。母船上裝有4臺專用計算機，分別用于處理海底照相機獲得的資料，處理監控海彈環境變化的資料，處理海面環境變化的資料，處理由潛水器傳
輸回來的其他有關技術資料等。母船將所有獲得的資料。經過整理，通過微波發送到加利福尼亞太平洋格羅夫研究所的實驗室，并貯存在資料庫里。
水下機器人
2015年3月19日，中國自主建造的首艘深水多功能工程船——海洋石油286進行深水設備測試，首次用水下機器人將五星紅旗插入近3000米水深海底，這是國內首次用水下機器人將五星紅旗插入近3000米水深的南海。
2022年7月5日，哈爾濱工程大學發布消息，該校研發中國國內首套海洋結構物水下無損檢測機器人，并通過中國科技部組織的驗收，實現中國國內水下無損檢測的工程化示范應用。
結構功能 編輯本段
典型的遙控潛水器是由水面設備（包括操縱控制臺、電纜絞車、吊放設備、供電系統等）和水下設備（包括中繼器和潛水器本體）組成。潛水器本體在水下靠推進器運動，本體上裝有觀測設備（攝像機、照相機、照明燈等）和作業設備（機械手、切割器、清洗器等）。
潛水器的水下運動和作業，是由操作員在水面母艦上控制和監視。靠電纜向本體提供動力和交換信息。中繼器可減少電纜對本體運動的干擾。新型潛水器從簡單的遙控式向監控式發展，即由母艦計算機和潛水器本體計算機實行遞階控制，它能對觀測信息進行加工，建立環境和內部狀態模型。操作人員通過人機交互系統以面向過程的抽象符號或語言下達命令，并接受經計算機加工處理的信息，對潛水器的運行和動作過程進行監視并排除故障。開始研制智能水下機器人系統。操作人員僅下達總任務，機器人就能根據識別和分析環境，自動規劃行動、回避障礙、自主地完成指定任務。
無人有纜潛水器的發展趨勢有以下優點：一是水深普遍在6000米；二是操縱控制系統多采用大容量計算機，實施處理資料和進行數字控制；三是潛水器上的機械手采用多功能力反饋監控系統：四是增加推進器的數量與功率，以提高其頂流作業的能力和操縱性能。此外，還特別注意潛水器的小型化和提高其觀察能力。
應用領域 編輯本段
安全搜救
1、可用于檢查大壩、橋墩上是否安裝爆炸物以及結構好壞情況；
2、遙控偵察、危險品靠近檢查；
3、水下基陣協助安裝/拆卸；
4、船側、船底走私物品檢測(公安、海關)；
5、水下目標觀察，廢墟、坍塌礦井搜救等；
6、搜尋水下證據(公安、海關)；
7、海上救助打撈、近海搜索；
2011年水下機器人最深能在6000米的海底世界，以每小時3至6公里的速度行走，前視、下視雷達給了它“好視力”，隨身攜帶的照相機、攝像機和精確導航系統等，讓它“過目不忘”。2011年伍茲霍爾海洋研究所提供的水下機器人在4000平方公里的海域中僅僅花了幾天時間便找到了法航航班的殘骸，而此前各種船只飛機尋找兩年無果。
MH370失聯客機截至2014年4月7日尚未找到，澳大利亞海事安全局聯合協調中心召開發布會，搜救行動處境微妙，需要不斷精確搜尋位置，不會放棄希望，搜索區域最深將達到5000米，將使用水下機器人搜尋黑匣子信號。
管道檢查
1、可用于市政飲用水系統中水罐、水管、水庫檢查；
2、排污/排澇管道、下水道檢查；
3、洋輸油管道檢查；
4、跨江、跨河管道檢查；
船舶河道海洋石油
1、船體檢修；水下錨、推進器、船底探查；
2、碼頭及碼頭樁基、橋梁、大壩水下部分檢查；
3、航道排障、港口作業；
4、鉆井平臺水下結構檢修、海洋石油工程；
科研教學
1、水環境、水下生物的觀測、研究和教學；
2、海洋考察；
3、冰下觀察；
水下娛樂
1、水下電視拍攝、水下攝影；
2、潛水、劃船、游艇；
3、看護潛水員，潛水前合適地點的選擇；
能源產業
1、核電站反應器檢查、管道檢查、異物探測和取出；
2、水電站船閘檢修；
3、水電大壩、水庫堤壩檢修(排沙洞口、攔污柵、泄水道檢修)；
考古
水下考古、水下沉船考察。
漁業
深水網箱漁業養殖，人工漁礁調查。
優點缺點 編輯本段
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