[科普中国]-深海勇士：水下机器人

我是一名哨兵，但是与其他哨兵不同的是，我们工作在环境恶劣危险的海底一线。我们会“七十二变”，或为“鱼”，或为“蟹”，或为“蝙蝠”，或为“蛇”；我们拥有“十八般武艺”，会“变形”，会“探测”，会“追踪”，会“采矿”，还会“考古”；我们“翻山越岭”，畅游深海，人们称我们为水下机器人。我们最主要的工作就是探索海洋。

为什么要探索海洋呢?因为21世纪的今天，人类面临人口膨胀、资源短缺、环境恶化等三大难题，面对这些难题，出路在哪里?答案就是向海洋拓展活动空间、向海洋要资源，因为海洋是人类资源的宝库，地球是个蓝色的水球，海洋面积占了70.8%。然而科学家经过调查的海底，到目前只完成了5%，还有95%没有下去看过，富饶美丽的海底世界亟待一批勇士去探索。然而，探索海洋的难度可谓“寸步千里”。海洋的未知性及海底压力，氧气供应等问题对探索海洋造成了巨大的困难与挑战。在这样的困境下，我与朋友们挺身而出，作为哨兵，开始了神秘的海洋探索之旅。

我们水下机器人分为三大类：分别为载人潜水器(HOV)、遥控水下机器人(ROV)和自主水下机器人(AUV)。其中，赫赫有名的“潜龙”家族就是我国研制的一类自主水下机器人。“潜龙三号”大哥是我国最先进的无人无缆潜水器。它身长3.5米 、高1.5米、体重1.5吨、立扁形身体，还有4只“鳍”。从外形上看，它就像一只胖胖的大黄鱼。它的这种非回转体立扁鱼形设计，有利于减少垂直面的阻力，便于潜水器在复杂海底地形中垂直爬升，也可以增强水面航行能力。这条萌萌的“大黄鱼”的本领可不一般。它可以通过嘴内的前视声纳感知前方障碍物，肚皮底下的高度计感知离底高度，操控眼睛内的水平槽道推进器和左右分布四个鳍的动作，实现潜水器前进后退、上浮下沉、左右转向，实现智能避障。同时，“大黄鱼”肚子里的惯导系统能计算自己所处的位置，并将其位置及工作状态等信息，通过背部的声通信系统发送至母船，并能虚心接受母船发送来的准确位置信息予以改正，结合肚子底下的高度计感知的高度信息、深度计感知的深度信息，正确打开或关闭各个探测设备。

“潜龙三号”机器人

2018年4月20日，“大黄鱼”迎来了它的第一次“大考”， 在大洋一号的搭载下，它在南海进行了首次海试，进入海面后，它以每分钟50米的速度下潜，并抵达了3850米的深海进行航行，共航行了42小时48分钟，航程156.82公里，这次考试，“大黄鱼”以优异的成绩通过了考评和验收。还创造了我国自主潜水器深海航程的最远记录。“潜龙三号”在深海复杂地形进行资源环境勘查时，具备微地貌成图、温盐深探测、甲烷探测、浊度探测、氧化还原电位探测、海底照相和磁力探测等热液异常探测功能。

除了“大黄鱼”大哥，还有许多工作在海下的朋友们。下面就让我来为大家介绍一下：

第一位：水下步行机器人“巨蟹”兄（CrabsterCR200）

水下步行机器人-CrabsterCR200(韩国海洋技术研究院)

CrabsterCR200是一种有助于探险家和科学家进行探索的新工具，巨蟹兄重达635公斤，它可用6条腿稳定身体，在强大水流中低下“头”，翘起“臀”，迎着水流前进。它配有11部相机，其中包括通过反射声波在浑浊海水中识别方向的声学相机。被设计用来像真甲壳纲动物一样在海底移动，通过复杂技术稳定自身。可用于科学探索项目，安装用于石油和天然气的管道等设施。

第二位：智能追踪水下无人机BW Space

BW Space是我们水下机器人中首次应用图像识别和智能追踪技术的，在0.2-7米内识别出目标人物，锁定拍摄对象，启动自动跟踪拍摄模式，水下拍摄更智能和流畅。相比上一代水下机器人，BW Space拍摄性能更加优越，续航能力也更强劲，可以支持长达7小时的水下拍摄，最大下潜深度达到100米，其中4K高清摄像头能够捕捉更加细腻的画面。BW Space具备的拍摄技术、下潜深度以及续航能力，让其可广泛运用在水下摄影、水下探索、潜水娱乐、海底勘测、考古、科研教学、安全搜救、海洋环境保护等多个领域。

智能追踪水下无人机-BW Space（中国约肯机器人）

第三位：勤劳的海产养殖机器人波塞冬I号

水下机器人波塞冬I号，外表看起来像一个大的手持游戏机，只有篮球大小，内部通过一个相机连接到操作者手中的控制器，并可将实况录像显示在集成的屏幕上。它最大下潜深度为120米，携带全高清相机，续航能力达5小时，可通过远程无线遥控，并将画面实时上传，通过自研的APP可灵活操作，或使用遥控手柄连接VR设备。目前，波塞冬I号在帮助人们进行海产养殖，据深圳一位海产养殖用户介绍，260多亩的水域，利用水下机器人可在2小时内检查完所有的网箱，一方面提升了效率，另一方面也避免了大规模疾病带来的成本损失。

海产养殖机器人-波塞冬（中国吉影科技）

当然我还有许多厉害的朋友，有的以及可以下潜到海底11000米左右，我们的工作也越来越广泛且多样性，除了上面提到的几位，还有水下摄影师BIKI、Gladius，水下搜索兵“蝠鲼机器人”，可探测核反应堆的“迷你翻车鱼”，以及与人类如影随行的智能穿戴型“潜巡者”……但是由于时间有限，我不得不尽快返回海底继续工作了。对我们感兴趣的朋友可以通过我们的采访与报道进行进一步了解，我们愿与你一起探索奇妙的海底世界。相信随着计算机技术的进步与水下机器人智能水平的提高，我们必将大有可为。