水下機(jī)器人也稱無(wú)人遙控潛水器，是一種工作于水下的極限作業(yè)機(jī)器人。由于水下環(huán)境惡劣危險(xiǎn)，人的潛水深度有限，所以水下機(jī)器人成為開(kāi)發(fā)海洋的重要工具。水下機(jī)器人都有哪些鮮為人知的“十八般武藝”？一起來(lái)看看吧。

“可變形”的水下機(jī)器人

美國(guó)一家公司研發(fā)了一型名為Aquanaut的“可變形”水下潛艇，可在潛艇與人形機(jī)器人模式間自由轉(zhuǎn)換。

這種名為Aquanaut的新型潛艇被譽(yù)為“多功能水下機(jī)器人”，可在“潛艇”模式下下潛到水下數(shù)百英里，亦可“變形”為可進(jìn)行精準(zhǔn)操作的機(jī)器人。這一重達(dá)1050公斤的龐然大物的動(dòng)力來(lái)自兩個(gè)后推進(jìn)器。

這種新型潛艇擺脫了對(duì)母艦和操作人員的需要，同時(shí)又具有強(qiáng)大的態(tài)勢(shì)感知和修改任務(wù)的能力。

水下步行機(jī)器人

一種有助于探險(xiǎn)家和科學(xué)家進(jìn)行探索的新工具——巨型機(jī)器蟹問(wèn)世。制造者們稱它是世界上最大且潛水最深的水下步行機(jī)器人。CrabsterCR200水下探測(cè)器重635公斤，被設(shè)計(jì)用來(lái)像真甲殼綱動(dòng)物一樣在海底移動(dòng)，通過(guò)復(fù)雜技術(shù)穩(wěn)定自身。

根據(jù)設(shè)想，這個(gè)機(jī)器人可用于科學(xué)探索項(xiàng)目，安裝用于石油和天然氣的管道等設(shè)施。科研組在一個(gè)宣傳錄像中設(shè)想機(jī)器人可撿起物體，但真實(shí)版本并沒(méi)有這些功能。

由于這個(gè)機(jī)器人的尺寸和體重，它可能代替水肺潛水員，在強(qiáng)大的水下暗流中執(zhí)行任務(wù)。它可用6條腿穩(wěn)定身體，在強(qiáng)大水流中低下“頭”，翹起“臀”，迎著水流前進(jìn)。這個(gè)機(jī)器蟹配有11部相機(jī)，其中包括通過(guò)反射聲波在渾濁海水中識(shí)別方向的聲學(xué)相機(jī)。

智能追蹤水下無(wú)人機(jī)

2018亞洲消費(fèi)電子展上，來(lái)自上海的約肯機(jī)器人（上海）有限公司，帶來(lái)了最新產(chǎn)品——BW Space智能追蹤水下無(wú)人機(jī)，打破了水下探索是專業(yè)潛水員的特權(quán)，普通人也能體驗(yàn)探索水下世界的樂(lè)趣。

BW Space首次將圖像識(shí)別和智能追蹤技術(shù)應(yīng)用到水下機(jī)器人中，在0.2-7米內(nèi)識(shí)別出目標(biāo)人物，鎖定拍攝對(duì)象，啟動(dòng)自動(dòng)跟蹤拍攝模式，水下拍攝更智能和流暢。相比上一代水下機(jī)器人，BW Space拍攝性能更加優(yōu)越，續(xù)航能力也更強(qiáng)勁，可以支持長(zhǎng)達(dá)7小時(shí)的水下拍攝，最大下潛深度達(dá)到100米，其中4K高清攝像頭能夠捕捉更加細(xì)膩的畫(huà)面。

BW Space具備的拍攝技術(shù)、下潛深度以及續(xù)航能力，讓其可廣泛運(yùn)用在水下攝影、水下探索、潛水娛樂(lè)、海底勘測(cè)、考古、科研教學(xué)、安全搜救、海洋環(huán)境保護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。

海底采礦機(jī)器人

海底火山活動(dòng)，讓大洋底部遍布貴金屬。錳結(jié)核就是其中的一種礦石。那些數(shù)量巨大、表面呈黑色或棕褐色、形狀和大小與土豆相似的石塊中含有30多種金屬元素，包括富有商業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值的錳、銅、鈷、鎳，以及多種稀土元素。

總部在加拿大多倫多的鸚鵡螺(Nau-ti1us)礦業(yè)公司與一家深海挖掘機(jī)專業(yè)公司合作，制造了3種遙控機(jī)器：海底挖掘機(jī)、深海機(jī)器人和真空抽吸機(jī)，它們將協(xié)同作業(yè)，從海底采集礦石，粉碎成適當(dāng)大小的顆粒運(yùn)送到地面。

2011年，鸚鵡螺公司從巴布亞新幾內(nèi)亞獲得俾斯麥海20年的開(kāi)采租賃權(quán)。第一個(gè)站點(diǎn)被稱為So1wara1，約有21個(gè)足球場(chǎng)的大小，包含24萬(wàn)噸銅、2.5萬(wàn)磅黃金，還有銀和鋅，總價(jià)值可達(dá)到30億美元。

無(wú)人無(wú)纜潛水器

“潛龍三號(hào)”是目前我國(guó)最先進(jìn)的無(wú)人無(wú)纜潛水器。在深海復(fù)雜地形進(jìn)行資源環(huán)境勘查時(shí)，“潛龍三號(hào)”具備微地貌成圖、溫鹽深探測(cè)、甲烷探測(cè)、濁度探測(cè)、氧化還原電位探測(cè)等功能。

“潛龍三號(hào)”可用嘴內(nèi)的前視聲納感知前方障礙物，肚皮底下的高度計(jì)感知離底高度，操控眼睛內(nèi)的水平槽道推進(jìn)器和左右分布四個(gè)鰭的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)潛水器前進(jìn)后退、上浮下沉、左右轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)智能避障。

同時(shí)，“潛龍三號(hào)”肚子里的慣導(dǎo)系統(tǒng)能計(jì)算自己所處的位置，并將其位置及工作狀態(tài)等信息，通過(guò)背部的聲通信系統(tǒng)發(fā)送至母船，并能虛心接受母船發(fā)送來(lái)的準(zhǔn)確位置信息予以改正，結(jié)合肚子底下的高度計(jì)感知的高度信息、深度計(jì)感知的深度信息，正確打開(kāi)或關(guān)閉各個(gè)探測(cè)設(shè)備，在一片漆黑的深海自主“翻山越嶺”，按設(shè)計(jì)的使命完成任務(wù)。

水下搜索機(jī)器人

“蝠鲼機(jī)器人”，它大約有35厘米長(zhǎng)63厘米寬，重量約為680克。它的每一個(gè)胸鰭都有一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)提供動(dòng)力，借助這對(duì)柔軟的胸鰭它能夠暢游長(zhǎng)達(dá)10個(gè)小時(shí)。

這種機(jī)器人能夠用于執(zhí)行搜索和營(yíng)救工作，而且也能夠進(jìn)行水下調(diào)查和檢測(cè)，比如環(huán)境組織正在進(jìn)行的那些水下調(diào)研。研究人員稱，這種蝠鲼機(jī)器人甚至能夠以集群的形式進(jìn)行部署，實(shí)現(xiàn)更快、更高效的搜尋和調(diào)查。蝠鲼機(jī)器人在水池測(cè)試時(shí)獲得了良好的機(jī)動(dòng)性。它的最快速度能夠達(dá)到2.3英尺每秒(0.7米每秒)，幾乎相當(dāng)于1.6英里每小時(shí)(2.57公里每小時(shí))。

與真正的蝠鲼一樣，這種機(jī)器人的身體設(shè)計(jì)成了寬而且扁平的樣子，這意味著研究人員能夠在它的腹部安裝多種傳感器。魚(yú)鰭設(shè)計(jì)似乎比推進(jìn)器有著更大的好處。除了不太可能被雜亂的水草纏住之外，它們產(chǎn)生的湍流要少于推進(jìn)器。從整體上來(lái)說(shuō)，蝠鲼機(jī)器人趨向于給海洋生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)較少的環(huán)境影響。

可探測(cè)核反應(yīng)堆的水下機(jī)器人

2017年，日本東京電力公司使用一款名叫“迷你翻車(chē)魚(yú)”(Little Sunfish)的水下機(jī)器人，調(diào)查福島第一核電站3號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆安全殼內(nèi)聚積的核污水情況，旨在找出熔落的廢棄核燃料的具體位置和形狀，為核廢料取出方案收集信息。

這款機(jī)器人由東芝公司與國(guó)際核退役研究所(IRID)共同研發(fā)，長(zhǎng)30厘米，直徑約13厘米，主要依靠后部螺旋槳在水中行進(jìn)，前后均配有攝像頭和LED燈，并配備有劑量計(jì)輻射探測(cè)器收集數(shù)據(jù)。該機(jī)器人由團(tuán)隊(duì)通過(guò)電纜進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，一人引導(dǎo)機(jī)器人，另一人調(diào)整傳輸數(shù)據(jù)的電纜。此前東芝也有用于反應(yīng)堆內(nèi)部檢查的水下機(jī)器人，但這次特別開(kāi)發(fā)的機(jī)器人更為輕巧，且抗輻射能力更強(qiáng)。

操作員將機(jī)器人發(fā)送到已知水位最高的3號(hào)反應(yīng)堆的安全殼內(nèi)。機(jī)器人通過(guò)連接到安全殼的管道進(jìn)入反應(yīng)堆內(nèi)部。通過(guò)在反應(yīng)堆內(nèi)拍攝圖像調(diào)查內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞情況，并在被毀壞的反應(yīng)堆內(nèi)找到燃料。

水下蛇形機(jī)器人

挪威研發(fā)了一款水下蛇形機(jī)器人Eelume，用于對(duì)水下設(shè)備進(jìn)行檢查、維修，如海底管道和石油鉆井平臺(tái)等等。

Eelume采用模塊設(shè)計(jì)，可以通過(guò)更換抓取器和清潔刷等可拆卸部件以完成不同的任務(wù)。蛇形設(shè)計(jì)使得Eelume可以去到其他機(jī)器無(wú)法觸及的狹窄空間開(kāi)展工作，還可以通過(guò)扭動(dòng)身軀在強(qiáng)力水流中停留。除此之外，Eelume在不工作時(shí)可以自行連接到海底基座，所以無(wú)論表面情況如何，它都可以隨時(shí)運(yùn)作。

Eelume可以永久安裝在水底中參與任務(wù)，這在未來(lái)可以減少大型船只的使用，從而節(jié)省成本。該項(xiàng)目未來(lái)的研發(fā)計(jì)劃包括制造低價(jià)的3D打印模型和可以在深水域操作的機(jī)器人。