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水下機(jī)器人的作業(yè)模式

水下機(jī)器人的作業(yè)模式各有長(zhǎng)短。遙控模式需要操作者與載體之間存在臍帶電纜，電纜可以源源不斷地提供能源動(dòng)力，但也限制了遙控水下機(jī)器人的活動(dòng)范圍；由計(jì)算機(jī)操作的自主水下機(jī)器人代替人工操作的遙控水下機(jī)器人雖然解決了作業(yè)范圍受限的缺陷，但是計(jì)算機(jī)的自主感知和決策能力還無法與人相比。在這種情形下，綜合了遙控和自主兩種作業(yè)模式的混合型水下機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。另外，水面機(jī)器人的引入還促成了水面與水下混合作業(yè)的新模式，水面機(jī)器人成為溝通水下機(jī)器人與空中、地面機(jī)器人的通信中繼，操作者可以在更遠(yuǎn)的地方對(duì)水下機(jī)器人實(shí)施監(jiān)控。

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水下機(jī)器人同步定位算法

同步定位與制圖(SLAM)算法被認(rèn)為是移動(dòng)機(jī)器人生成真正全自主能力的核心問題之一。對(duì)AUV 而言，由航位推算引入的噪聲，或者模型不確定性，都將導(dǎo)致AUV 的推位導(dǎo)航系統(tǒng)的定位誤差隨時(shí)間逐漸積累。又由于環(huán)境感知傳感器固定在AUV 上，當(dāng)環(huán)境信息融入地圖中時(shí)，AUV 的定位誤差也一并被引入，導(dǎo)致AUV 航位推算和環(huán)境特征制圖位置的不確定性(由橢圓表示)越來越大。

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水下機(jī)器人發(fā)展史

中國(guó)深海載人潛水器的代表作品當(dāng)屬我國(guó)首臺(tái)自主設(shè)計(jì)、自主集成研制的作業(yè)型“蛟龍?zhí)枴鄙詈］d人潛水器。2012年，“蛟龍?zhí)枴北阋呀?jīng)創(chuàng)造了下潛7062米的中國(guó)載人深潛紀(jì)錄，也是世界同類作業(yè)型潛水器下潛深度紀(jì)錄。從2013年開展試驗(yàn)性應(yīng)用航次以來，“蛟龍?zhí)枴币呀?jīng)搭載數(shù)十位科學(xué)家在中國(guó)南海、東太平洋海盆區(qū)、西太平洋海溝區(qū)、西太平洋海山區(qū)、西南印度洋脊、西北印度洋脊等6大海區(qū)深潛，為中國(guó)海洋科學(xué)探索立下了汗馬功勞。

繼“蛟龍?zhí)枴敝螅袊?guó)第二臺(tái)深海載人潛水器“深海勇士”號(hào)已經(jīng)完成4次4500米級(jí)下潛，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)深海裝備由集成創(chuàng)新向自主創(chuàng)新的歷史性跨越。目前在建的彩虹魚11000米全海深載人潛水器，將會(huì)是中國(guó)首艘萬米深淵級(jí)載人深潛器，下潛深度都超出可下潛7200米的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器。2018年10月26日，由我國(guó)自主研制的“海星6000”有纜遙控水下機(jī)器人完成首1次科考應(yīng)用任務(wù)，水下作業(yè)期間下潛深度突破6000米，再創(chuàng)我國(guó)有纜遙控水下機(jī)器人（ROV）的下潛深度紀(jì)錄。水下機(jī)器人不斷填補(bǔ)中國(guó)深淵領(lǐng)域研究空白，助力我國(guó)水下研究平臺(tái)和應(yīng)用技術(shù)邁上新臺(tái)階。

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