在剛剛結(jié)束的我國(guó)第六次北極科考中，由中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所研制的“北極arv”水下機(jī)器人一顯身手，先后三次自主完成長(zhǎng)期冰站指定海冰區(qū)的海冰厚度、冰底形態(tài)、海洋環(huán)境等參數(shù)測(cè)量工作。此前，青島羅博飛海洋技術(shù)有限公司的飛魚號(hào)水下機(jī)器人還進(jìn)行過(guò)水上事故搜救。

　　不需要呼吸氧氣，也不需要休息，能實(shí)時(shí)傳回水底信息……這都是水下機(jī)器人的神奇之處。近年來(lái)，在水下搜救、海底勘探、水面應(yīng)急處理等方面，水下機(jī)器人正在發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

　　在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)，多名機(jī)器人專家指出，盡管目前我國(guó)的水下機(jī)器人研發(fā)進(jìn)展巨大，但其產(chǎn)業(yè)化程度仍不夠，而核心部件受制于人，更是成為水下機(jī)器人進(jìn)一步發(fā)展的最大阻礙。

　　水下機(jī)器人應(yīng)用廣

　　日前，長(zhǎng)江航道救助打撈局水下檢測(cè)中心在長(zhǎng)江荊江河段開展了新型水下機(jī)器人設(shè)備試驗(yàn)，為水下檢測(cè)新方法作出了有益的探索。這意味著，未來(lái)水下機(jī)器人可能更廣泛地應(yīng)用于水下打撈。

　　中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所、自主水下機(jī)器人技術(shù)研究室主任林揚(yáng)介紹，一般而言，水下機(jī)器人包括有纜遙控水下機(jī)器人（ROV）和自主水下機(jī)器人（AUV）兩大類。

　　“ROV的優(yōu)點(diǎn)是水面操作人員可實(shí)時(shí)觀察到水下環(huán)境并遙控操作，對(duì)機(jī)器智能要求不高，缺點(diǎn)是由于電纜連接，其活動(dòng)范圍有限；AUV的優(yōu)點(diǎn)是由于沒有電纜連接，其活動(dòng)范圍較大，不受母船制約，不足是對(duì)機(jī)器智能要求較高，目前僅限于簡(jiǎn)單的水下探測(cè)作業(yè)。”林揚(yáng)指出，目前發(fā)展了ROV和AUV混合型水下機(jī)器人，其活動(dòng)范圍較ROV大大增加，且操作者可以通過(guò)光纖實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和操控水下機(jī)器人，因此也稱之為半自主水下機(jī)器人。

　　中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所海洋技術(shù)裝備研究室主任李碩告訴記者，今年7月份，深?；铏C(jī)在南海完成了區(qū)域覆蓋觀測(cè)試驗(yàn)性應(yīng)用，這是我國(guó)自主研制的滑翔機(jī)首次完成該項(xiàng)試驗(yàn)性應(yīng)用。

　　中科院光電技術(shù)研究所高級(jí)工程師馮常則介紹了一種工作于特種環(huán)境條件下的水下機(jī)器人。目前，該所研發(fā)的水下機(jī)器人主要應(yīng)用于核電站停堆大修期間關(guān)鍵設(shè)施設(shè)備的監(jiān)測(cè)及維護(hù)。

　　產(chǎn)業(yè)化仍有不足

　　目前國(guó)際上遙控水下機(jī)器人技術(shù)及制造產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成熟，形成了所謂的“ROV工業(yè)”；自主水下機(jī)器人和水面機(jī)器人仍處于從實(shí)驗(yàn)室走向應(yīng)用的過(guò)渡階段，產(chǎn)品尚未完全成熟，除軍用外，只有少數(shù)型號(hào)能作為商品出售，其應(yīng)用范圍還有待開拓。而在國(guó)內(nèi)，無(wú)論是ROV還是AUV，均尚未形成產(chǎn)業(yè)。

　　“目前，國(guó)外擁有的水下機(jī)器人中的主要類型我們所里均有研制開發(fā)，其總體集成水平大體上達(dá)到或接近國(guó)際水平，但在應(yīng)用層面上還明顯不足。”林揚(yáng)說(shuō)。

　　其實(shí)，受到水下機(jī)器人“產(chǎn)業(yè)化”困擾的，并不只有中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所。

　　中科院光電技術(shù)研究所的水下機(jī)器人主要應(yīng)用于特種領(lǐng)域，因此產(chǎn)量并不大。“我們根據(jù)客戶的要求，非標(biāo)定制水下機(jī)器人，一般都是核電站向我們定制。按照核電站需求開始設(shè)計(jì)、加工、調(diào)試，產(chǎn)品的研發(fā)周期在半年左右。”馮常說(shuō)：“國(guó)內(nèi)水下機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化存在一些共性的問(wèn)題。因?yàn)榉菢?biāo)定制的太多，涉及專業(yè)面廣，在某些專業(yè)領(lǐng)域與國(guó)外差距較大。”

　　核心何時(shí)中國(guó)造

　　水下機(jī)器人不僅需要“視力好”，能夠進(jìn)行高速、高精度光學(xué)自動(dòng)定位，還需要耐腐蝕、動(dòng)作靈活，而這些條件，離不開關(guān)鍵部件的制造。

　　李碩表示，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)在一些關(guān)鍵部件和關(guān)鍵材料的研究方面還有很大差距，要實(shí)現(xiàn)水下機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化，重點(diǎn)在于市場(chǎng)的開拓和基礎(chǔ)材料、重要組部件、各種高精度探測(cè)設(shè)備和傳感器的研究開發(fā)。

　　林揚(yáng)指出，雖然我國(guó)的總體技術(shù)和研發(fā)能力已達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平，但在一些關(guān)鍵部件和某些材料的研究方面還有很大差距。馮常也認(rèn)為，材料是特種機(jī)器人的核心技術(shù)之一。

　　林揚(yáng)說(shuō)：“與其他機(jī)器人相比，目前AUV的情景感知、導(dǎo)航定位、自主控制等智能水平還相對(duì)較低，僅限于完成水下探測(cè)、目標(biāo)搜尋等簡(jiǎn)單、重復(fù)的任務(wù)。此外，由于與海水介質(zhì)的接觸，低密度、高強(qiáng)度的材料以及密封、防腐等也是水下機(jī)器人特有的技術(shù)，且隨著深度的增加，其難度也越來(lái)越大。”

　　“水下機(jī)器人的發(fā)展與材料、能源、傳感器、控制、通信、人工智能等密切相關(guān)。”李碩認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)水下機(jī)器人向更深、更遠(yuǎn)、功能更強(qiáng)的目標(biāo)發(fā)展，關(guān)鍵技術(shù)的研究必須先行。