隨著科技的發(fā)展和人類海洋開發(fā)的步伐不斷加快，水下機器人技術作為人類探索海洋重要的手段得到了空前的重視和發(fā)展。

接下來給大家介紹一下近年來國內(nèi)外水下機器人的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，將重點針對智能水下機器人的主要關鍵技術及未來發(fā)展方向進行分析。

眾所周知，海洋面積占地球總面積的71%，而海洋正是人類賴以生存和發(fā)展的四大戰(zhàn)略空間——陸、海、空、天中繼陸地之后的第二大空間，是能源、生物資源和金屬資源的戰(zhàn)略性開發(fā)基地，不但是目前現(xiàn)實的，而且是具發(fā)展?jié)摿Φ目臻g。作為藍色國土的海洋密切關系到人類的生存和發(fā)展，進入21世紀后，人類更加強烈的感受到陸地資源日趨緊張的壓力，這是人類面臨的現(xiàn)實的問題。海洋即將成為人類可持續(xù)發(fā)展的重要基地，是人類未來的希望。水下機器人從20世紀后半葉誕生起，就伴隨著人類認識海洋、開發(fā)海洋和保護海洋的進程不斷發(fā)展。專為在普通潛水技術較難到達的區(qū)域和深度執(zhí)行各種任務而生的水下機器人，將使海洋開發(fā)進人一個全新的時代，在人類爭相向海洋進軍的21世紀，水下機器人技術作為人類探索海洋重要的手段必將得到空前的重視和發(fā)展。

海洋對人類的重要性

海洋作為藍色國土，首先是一個沿海國的“門戶”，是其與遠方聯(lián)系的便捷途徑，并且“門戶”的安全是國安全的重要組成部分，早在2 500多年前古希臘海洋學家鍬未斯托克就提出過“誰控制了海洋，誰就控制了一切”。很久以來人們就依賴于海洋航道進行大量的物品貿(mào)易，現(xiàn)在整個世界大部分的貨物運輸都依賴于海上運輸，海洋運輸是整個經(jīng)濟正常運轉(zhuǎn)必要的一環(huán)。更重要的是，現(xiàn)在很多國的石油、礦石等基本的生產(chǎn)資料大部分都依賴于海洋運輸，海洋運輸?shù)陌踩蛯Ｑ蟮目刂屏Τ蔀橐粋€國生存的基本保障。

近年來再次掀起海洋熱的浪潮是因為陸上的資源有限，很多資源已經(jīng)開發(fā)殆盡，而海洋中蘊藏著豐富的能源、礦產(chǎn)資源、生物資源和金屬資源等，人們急需開發(fā)這些資源以接替所剩不多的陸上資源來維持發(fā)展。更為重要的是，地球上半數(shù)以上面積的海洋是國際海域，這些區(qū)域內(nèi)全部的資源屬于全體人類，不屬于任何國。但目前的現(xiàn)狀是只有少數(shù)國有能力對這些資源進行初步開采，這些國在其已探明的區(qū)域擁有優(yōu)先開采權，相對于那些沒有能力開采的國這幾乎就等于獨享這部分資源。因此海洋已經(jīng)成為國際戰(zhàn)略競爭的焦點，爭奪國際海洋資源是一項造福子孫后代的偉大事業(yè)。所以水下技術成為目前重點研究的高新技術之一，智能水下機器人作為效率的水下工作平臺在海洋開發(fā)與利用中起到至關重要的作用。

水下機器人的定義與概述

水下機器人也稱作無入水下潛水器(unmanned un．derwater vehicles，UUV)，它并不是一個人們通常想象的具有類人形狀的機器，而是一種可以在水下代替人完成某種任務的裝置。在外形上更像一艘微小型潛艇，水下機器人的自身形態(tài)是依據(jù)水下工作要求來設計的。生活在陸地上的人類經(jīng)過自然進化，諸多的自身形態(tài)特點是為了滿足陸地運動、感知和作業(yè)要求，所以大多數(shù)陸地機器人在外觀上都有類人化趨勢，這是符合仿生學原理的。水下環(huán)境是屬于魚類的“天下”，人類身體的形態(tài)特點與魚類相比則完全處于劣勢，所以水下運載體的仿生大多體現(xiàn)在對魚類的仿生上。目前水下機器人大部分是框架式和類似于潛艇的回轉(zhuǎn)細長體，隨著仿生技術的不斷發(fā)展，仿魚類形態(tài)甚至是運動方式的水下機器人將會不斷發(fā)展。水下機器人工作在充滿未知和挑戰(zhàn)的海洋環(huán)境中，風、浪、流、深水壓力等各種復雜的海洋環(huán)境對水下機器人的運動和控制干擾嚴重，使得水下機器人的通信和導航定位十分困難，這是與陸地機器人的不同，也是目前阻礙水下機器人發(fā)展的主要因素。