水下自動機器人是一種非常適合于海底搜尋、調查、識別和打撈作業的既經濟又安全的工具。在軍事上，水下自動機器人亦是一種有效的水中兵器。與載人潛水器相比較，它具有安全（無人）、結構簡單、重量輕、尺寸小、造價低等優點。而與遙控水下機器人（ROV ）相比，它具有活動範圍大、潛水深度深、不怕電纜纏繞、可進入複雜結構中、不需要龐大水面支持、占用甲板面積小和成本低等優點。水下自動機器人代表了未來水下機器人技術的發展方向，是當前世界各國研究工作的熱點
基本介紹
- 中文名：水下自動機器人
- 外文名：AUVs
- 別稱：無纜水下機器人
- 誕生時間：20世紀50年代初
引言,簡介,歷史,技術背景,研究概況,發展趨勢,
引言
水下自動機器人（AUVs），也稱為無纜水下機器人或自治水下機器人，這類水下機器人的活動不受電纜約束，其活動範圍很大，可達上千公里。其次這種水下機器人的成本要低於其他兩類水下機器人。因此無論從軍事還是民用的角度看，AUVs有極其巨大的潛在套用前景。正是這個原因，AUVs的研究與開發受到世界各國的高度重視，並且成為國際海洋工程界的一個研究熱點。
簡介
當前水下自動機器人的發展趨勢為更深、更遠、功能更強大，特別是未來海上作戰等軍事需求的增加，給水下自動機器人的發展帶來了無限生機，也預示著AUV 開始走向套用階段。
歷史
美國海軍研製的AUV－AUSS
水下機器人也稱作潛水器(Underwater Vehicles)，誕生於20世紀50年代初。
美國海軍研製的AUV－AUSS水下機器人的種類很多，其中載人潛水器、有纜遙控水下機器人(ROV)、水下自動機器人（AUV）是三類最重要的潛水器。回顧水下機器人的發展歷史，我們從中可以看到人類征服海洋的進程。
最早出現的潛水器是載人潛器，這是人們在設計潛水球和潛艇微型化的基礎上研製出來的，主要是替代潛水員在深海中進行潛水作業，可進行海洋考察、打撈、水下作業和救生。
20 世紀50 年代末期，美國華盛頓大學開始建造第一艘無纜水下機器人——“SPURV”，這艘AUV 主要用於水文調查。從60 年代中期起，人們開始對無纜水下機器人產生興趣。但是，由於技術上的原因，致使AUV 的發展徘徊多年。隨著電子、計算機等新技術的飛速發展及海洋工程和軍事方面的需要，AUV再次引起國外產業界和軍方的關注。進入20世紀90 年代，AUV 技術開始逐步走向成熟。
技術背景
21世紀是人類向海洋進軍的世紀。深海作為人類尚未開發的寶地和高技術領域之一，已經成為各國的重要戰略目標，也是國際上激烈競爭的焦點之一。水下機器人作為一種高技術手段在海洋開發和利用領域的重要性不亞於宇宙火箭在探索宇宙空間中的作用。水下機器人的種類很多，其中載人潛器、有纜潛器（ROVs）和自動水下機器人（AUVs）是三類最重要的潛器。
研究概況
中國研究成果
中國自製的CR-01 6000米
中國863計畫支持的重大高科技項目CR-01 6000米自治水下機器人，由中俄聯合研製。該機器人經過了三年時間的研製，後又經過一年的工程化改進，使之成為一台可靠性較高的實用樣機。1995年8月，CR-01 6000米無纜自治水下機器人研製成功，使中國機器人的總體技術水平躋身於世界先進行列，成為世界上擁有潛深6000米自治水下機器人的少數國家之一。
此後經過10多年努力，AUVs的研究和開發技術取得了豐碩的成果，使中國的AUVs技術達到了國際先進水平，並且取得重大套用成果。該課題由中國科學院瀋陽自動化研究所、中國船舶科學研究中心、中國科學院聲學研究所、哈爾濱工程大學、上海交通大學等10多個單位的150多名科研人員共同完成。
美國研究進展
在2007年月底，美國國家航空航天局資助的全自動水下機器人成功地在世界上最深的水下洞穴進行了探測。這一項目將是未來探測木星衛星木衛二的序曲，科學家們認為木衛二上有液態水形成的海洋。深井熱量探測器（DEPTHX）是一個重約3300磅的計算機化的潛水器，它能夠自行做出決定。深井熱量探測器有著超過一百個感測器，三十六個機載計算機和十六個推進器與制動器，它能夠決定去哪裡、採集哪個樣品和如何回家。
自動水下機器人反覆下沉到墨西哥的一個神秘的水下洞穴中，以此來試驗種種感測器、聲納和其它設備。這個機器人還獲得了眾多的水樣和天然井壁上膠粘的生物薄膜的樣品。這個電池供電的機器人到達了1099英尺的深度，這個深度要比人類潛水者能夠到達的深度還深。雖然最初有一個數據鏈，後來深井熱量探測器能夠自動完成操作，無需一個系鏈或者人類指導，直到每次完成八小時工作。
發展趨勢
水下自動機器人
水下自動機器人代表了未來水下機器人研究的方向當前在各類水下機器人研究中，水下自動機器人是一個熱點，我們可以通過大量的國際會議了解到當前國際上水下機器人研究發展的這種趨勢。
更深——向深海發展
地球上97%的海洋深度在6000 米以上，稱之為深海。研製6000 米的潛水器是許多國家的目標。美國、俄羅斯、法國、中國等都擁有自己的6000 米級的AUV。儘管ROV和載人潛器也能達到這個深度，但發展水下自動機器人比其它潛器的造價要低得多，更經濟。
更遠——向遠程發展
水下自動機器人的分類方法有幾種，其中一種是按照航程的遠近分為遠程和近程兩類。所謂遠程是指水下自動機器人 一次補充能源連續航行超過100 海里以上，而小於100海里稱為近程。
遠程水下自動機器人涉及的關鍵技術包括能源技術、遠程導航技術和實時通信技術。因此，許多研究機構都在開展上述關鍵技術的研究工作，以期獲得突破性的進展。也只有在上述關鍵技術解決後，才能保證遠程AUV 計畫的實施。
功能更強大——向作業型及智慧型化方向發展
現階段的水下自動機器人只能用於觀察和測量，沒有作業能力，而且智慧型水平也不高。將來的水下自動機器人將引入人的智慧型，更多地依賴感測器和人的智慧型。還要在水下自動機器人上安裝水下機械手，使水下自動機器人具有作業能力，這是一個長遠的目標。
