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水下機器人的發(fā)展史
20世紀70年代,中國船舶重工集團公司第七〇一研究所研制了用于打撈水下沉物的“魚鷹”號載人潛水器,這是我國載人潛水器的開端。1986年,科學院沈陽自動化研究所和上海交通大學合作,研制成功我國臺遙控水下機器人“海人一號”。90年代我國開始研制自主水下機器人,“探索者”、CR-01、CR-02、“智水”系列等先后完成研制任務。目前,上海交通大學研制的“海馬”號遙控水下機器人工作水深已經(jīng)達到4500米,科學院沈陽自動化研究所聯(lián)合科學院海洋研究所共同研制的深??瓶夹蚏OV系統(tǒng)下潛深度達到5611米。近年來,我國海洋機器人更是經(jīng)歷了跨越式的發(fā)展。其中,“海翼”號深?;铏C完成深海觀測;有標志意義的“蛟龍”號載人潛水器將進入業(yè)務化運行;“海斗”號混合型水下機器人已經(jīng)多次成功到達萬米水深;“十三五”國家重點研發(fā)計劃中全海深載人潛水器及全海深無人潛水器已陸續(xù)立項研制。海洋機器人的蓬勃發(fā)展正推動中國海洋研究進入“萬米時代”。
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海洋機器人應用領(lǐng)域
海洋機器人涉及的學科領(lǐng)域很寬,內(nèi)容十分豐富,我國學者和工程師已經(jīng)撰寫了大量的著作,但是仍不能覆蓋全部領(lǐng)域?!昂Q髾C器人科學與技術(shù)叢書”集合了我國海洋機器人領(lǐng)域的有關(guān)研究團隊,闡述我國在海洋機器人基礎(chǔ)理論、工程技術(shù)和應用技術(shù)方面取得的研究成果,是對現(xiàn)有著作的系統(tǒng)補充。
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水下機器人技術(shù)
水下機器人涉及海洋環(huán)境、機械制造和海洋工程等相關(guān)的幾十種學科技術(shù),主要包括先進設(shè)計制造技術(shù)、水下導航技術(shù)、水下通信技術(shù)、水下感知技術(shù)、能源與推進技術(shù)以及自動與智能技術(shù)。例如,承載高壓的防腐材料,海底微地形地貌探測與圖像傳輸,水下遠程低噪聲推動及續(xù)航能力,作業(yè)時的自主能力和智能決策等。工作環(huán)境復雜多變,尤其是深海水域的極限條件,使得水下機器人技術(shù)門檻非常高。
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水下機器人行業(yè)發(fā)展
目前進軍水下機器人的企業(yè)并不多。從專利技術(shù)申請量來看,中1國科學院沈陽自動化研究所以336件相關(guān)專利位居國內(nèi)。該所是國內(nèi)外有影響的研究與開發(fā)水下機器人并形成產(chǎn)品的科研實體之一,研制了我國臺有纜遙控潛水器和臺無纜自主水下機器人。在水下機器人運動控制、智能決策、路徑規(guī)劃、組合導航、自主作業(yè)、載體設(shè)計、作業(yè)工具、釋放回收等方面擁有雄厚的技術(shù)積累。其中,6000米級自主水下機器人——“CR-01”曾于1997年入選中國十大科技進展。
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