水下机器人
水下机器人一词源于机器人学。狭义上讲,水下机器人是一种利用水下动力推进技术在水下运动,具有视觉和感知系统,能够基于声呐、水下摄像机、机械臂等任务载荷,通过遥控操纵或者自主方式辅助甚至代替人类去完成水下勘察、搜索、跟踪等任务的潜水装置。在自动化领域,水下机器人被看成是机器人的一类,是机器人相关技术在水下的特殊应用,属于特种机器人范畴。在海洋工程领域,也可将水
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水下机器人
水下机器人一词源于机器人学。狭义上讲,水下机器人是一种利用水下动力推进技术在水下运动,具有视觉和感知系统,能够基于声呐、水下摄像机、机械臂等任务载荷,通过遥控操纵或者自主方式辅助甚至代替人类去完成水下勘察、搜索、跟踪等任务的潜水装置。在自动化领域,水下机器人被看成是机器人的一类,是机器人相关技术在水下的特殊应用,属于特种机器人范畴。在海洋工程领域,也可将水下机器人称为无人水下航行器(unmanned underwater vehicle,UUV)、无人水下运载器、无人潜水器、无人潜航器或者无人潜器等。
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水下机器人的潜航定位
水下机器人的潜航定位是水下机器人可靠、准确地执行水下任务的信息保障和技术前提,是研究开发水下机器人的难点和热点问题之一,也是人工智能和智能控制领域的国际前沿研究课题。由于水体的法拉第笼效应,水下机器人通常无法借助无线电导航系统实现水下远距离、大范围的准确定位,只能通过其他传感器感知自身状态和环境信息,因此水下机器人的导航系统更强调自持性和完备性。
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受艇体体积和搭载能力限制,水下机器人导航系统往往选用小体积、低功耗的惯性单元,这导致水下机器人导航系统通常存在定位精度低、定位误差累积迅速等问题,需要尽可能地借助水声设备为水下机器人导航系统提供误差标校或辅助导航信息。由于水声设备的丰富性和多样性,往往需要根据作业环境、任务需求和传感器类型灵活配置水下机器人的导航方式、系统结构及核心算法,因此针对水下机器人导航系统的研究尚有许多关键理论和技术问题亟待解决和完善。
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水下机器人未来路在何方?
随着人工智能、自动化、无线通信等科学技术的普及应用,水下机器人功能和可靠性得到提升。
多机体协作:目前已有潜水器和ROV的协同作业案例,这也是完成水下复杂任务的有效方式之一。另外通过AUV 与ROV 技术混合发展,多个水下机器人命令互通、协同决策以及智能管理等多方面提升,可以形成功能更为强大的水下探索综合体。
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