水下機(jī)器人

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。水下環(huán)境惡劣危險(xiǎn)，人的潛水深度有限，所以水下機(jī)器人已成為開(kāi)發(fā)海洋的重要工具。無(wú)人遙控潛水器主要有：有纜遙控潛水器和無(wú)纜遙控潛水器兩種，其中有纜遙控潛水器又分為水中自航式、拖航式和能在海底結(jié)構(gòu)物上爬行式三種。二是操縱控制系統(tǒng)多采用大容量計(jì)算機(jī)，實(shí)施處理資料和進(jìn)行數(shù)字控制。

典型的遙控潛水器是由水面設(shè)備（包括操縱控制臺(tái)、電纜絞車、吊放設(shè)備、供電系統(tǒng)等）和水下設(shè)備（包括中繼器和潛水器本體）組成。潛水器本體在水下靠推進(jìn)器運(yùn)動(dòng)，本體上裝有觀測(cè)設(shè)備（攝像機(jī)、照相機(jī)、照明燈等）和作業(yè)設(shè)備（機(jī)械手、切割器、清洗器等）。

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由壓力傳感器計(jì)算水深

AUV深度來(lái)自壓力傳感器。使用UNESCO標(biāo)準(zhǔn)公式可以計(jì)算拖魚深度(存儲(chǔ)在HSX文件中，標(biāo)識(shí)符DFT)，并添加到聲吶值中，得到實(shí)際水深。 圖3中，注意測(cè)線開(kāi)始時(shí)的入水，沒(méi)有拖魚深度應(yīng)用時(shí)，測(cè)量數(shù)據(jù)保持恒定高度。

但是，計(jì)算水深是不準(zhǔn)確的。傳感器的不確定性是基于可變的因素 - 海況、波高和氣壓 - 測(cè)量這些值并實(shí)時(shí)改正是不可能的。波浪的作用就是在AUV上方的補(bǔ)充水，其改變了載體傳感器的壓力讀數(shù)。氣壓變化引起的誤差較小。我們可以在任務(wù)開(kāi)始及結(jié)束時(shí)測(cè)量氣壓，按時(shí)間內(nèi)插，但氣壓變化率并不是恒定不變的。我們可以在任務(wù)開(kāi)始及結(jié)束時(shí)測(cè)量氣壓，按時(shí)間內(nèi)插，但氣壓變化率并不是恒定不變的。

未改正的壓力水深曲線包含了這些小誤差。樣例數(shù)據(jù)顯示了單次下潛任務(wù)中60cm的壓力讀數(shù)的峰谷測(cè)量值。

如果我們測(cè)量了海底水深，不應(yīng)用任何吃水改正，我們可以觀察到水深有20cm的幅度變化。將此作為基準(zhǔn)水深，我們可以嘗試調(diào)整壓力傳感器水深，不需要修改海底地形，為AUV做水深改正。

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水下機(jī)器人的發(fā)展前景

水下機(jī)器人的技術(shù)相對(duì)穩(wěn)定，供應(yīng)鏈和量產(chǎn)能力是關(guān)鍵。受技術(shù)水平制約的電源系統(tǒng)、水下通信系統(tǒng)，短時(shí)間難以實(shí)現(xiàn)顛覆式創(chuàng)新和突破性進(jìn)步；在設(shè)計(jì)與制造、推進(jìn)與控制、導(dǎo)航與定位方面，有相對(duì)成熟的技術(shù)方案，各廠家的產(chǎn)品同質(zhì)化，成本控制和供應(yīng)鏈能力是競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵所在；從實(shí)驗(yàn)室環(huán)境到大規(guī)模量產(chǎn)是對(duì)廠商設(shè)計(jì)、制造、工藝的巨大考驗(yàn)，量產(chǎn)能力是在市場(chǎng)立足的前提。水下機(jī)器人（特別是工業(yè)級(jí)產(chǎn)品）的差異化優(yōu)勢(shì)，在于具體應(yīng)用情景的環(huán)境感知和作業(yè)能力；使用UNESCO標(biāo)準(zhǔn)公式可以計(jì)算拖魚深度(存儲(chǔ)在HSX文件中，標(biāo)識(shí)符DFT)，并添加到聲吶值中，得到實(shí)際水深。水下通信技術(shù)（光通信、水聲通信）、水下導(dǎo)航定位技術(shù)（超短基線定位）、自主路徑規(guī)劃與避障是當(dāng)前技術(shù)研究的熱點(diǎn)方向。

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