水下机器人发展形势与人工智能：关键进展

水下机器人发展形势如何？

人类今天正面临着人口、资源和环境三大难题。随着各国经济的飞速发展和世界人口的不断增加，人类消耗的自然资源越来越多，陆地上的资源正在日益减少。为了生存和发展，人们开始开发海洋。

水下机器人

海洋占地球表面积的71％，它拥有14亿立方公里的体积。在海底及海洋中，蕴藏着极其丰富的生物资源及6000亿亿吨的矿产资源。海底锰的藏量是陆地的68倍，铜的藏量为22倍，镍为274倍，铀的储藏量高达40亿吨，是陆地上的2000倍。海洋还是一个无比巨大的能源库，全世界海洋中储存着2800亿吨石油，近140亿立方米的天然气。因此，洋底的探测具有很重要的意义。

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（旁注）为什么说洋底探测具有很重要的意义？

但对洋底的探测不是轻而易举的，我们都知道海底世界不仅压力非常大，而且漆黑一团，探测环境非常恶劣。不论是沉船打捞、海上救生、光缆铺设，还是资源勘探和开采，一般的人员、设备很难完成。于是人们将希望寄托到了机器人身上，希望通过机器人来解开大海之谜，为人类开拓更广阔的生存空间。

世界上第一台无人潜水器“Poodle”诞生于1953年，水下机器人发展至今已有45年的历史。最初的20多年没有取得太大进展。20世纪70年代，随着海上石油开采的兴起，水下机器人的发展迅速。这一时期开发出一批能在不同深度、可进行多种作业的机器人。它们可用于石油开采、海底矿藏调查、打捞作业、管道铺设及检查、电缆铺设及检查、海上养殖以及江河水库大坝的检查等方面。估计目前世界上已研制成的遥控水下机器人（ROV）在1000台以上。

（旁注）考考你

（旁注）我国“探索者”号机器人工作深度达到多深？(www.xing528.com)

中国机器人的发展起步较晚，蒋新松院士在1980年提出“结合中国国情，把特殊环境下工作的机器人作为中国机器人技术发展的突破口”的设想，并提出把“智能机器人在海洋中的应用”作为研究重点，选择“海人1号”作为发展水下机器人的具体目标。“海人1号”先后于1985及1986年获得首航及深潜试验的成功，技术上达到80年代世界同类产品的水平。

1986年863计划实施之前，我国研制的都是有缆遥控水下机器人，工作深度仅为300米。在863计划精心组织下，经过6年的艰苦努力研制出两台先进的无缆水下机器人。1994年“探索者”号研制成功，它工作深度达到1000米，甩掉了与母船间联系的电缆，实现了从有缆向无缆的飞跃。从1992年6月起，与俄罗斯科学院海洋技术研究所合作，开始研制6000米无缆自治水下机器人。“CR-01”6000米自治水下机器人分别于1995年、1997年两次参加了中国大洋协会组织的太平洋科学考察，对太平洋我国保留区进行了多金属结核的调查，圆满地完成了考察使命，为我国太平洋保留区的圈定提供了宝贵的数据，使我国成为世界上拥有此项技术和设备的少数国家之一，并达到同期国外同类型自治水下机器人的先进水平。该项目技术指标达到了工作水深（最大）6000米，最大水下航速2节，续航能力10小时定位精度10～15米，拍摄照片量3000张，连续录像时间4小时，主要能源来自银锌电池，空气中重1305.15公斤，主尺度为直径0。8米、长4.3米，可应用于海底资源调查、海洋科学研究、打捞救生、军事应用等方面。深海考察包括水下摄像、拍照、海底地势与剖面测量、水文物理测量等，深海多金属结核勘查和开发区内考察，并能自动纪录各种数据及其相应的坐标位置。

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（旁注）“CR-01”由哪几大部分组成？

CR-01主要由载体系统、控制系统、水声系统及收放系统四大部分组成。发生局部故障或丧失自航能力时，它能自动抛载上浮至水面，且自动抛起应急无线电发射天线和亮起急救闪光灯。机器人还有独特的回收和释放本体的收放系统。试验表明，CR-01水下机器人的长基线声呐定位系统可报告机器人的深度、高度和航向；机器人可根据水声信道发来的遥控命令上浮、下潜、左转、右转和结束使命等，实现了自治水下机器人从预编程型向监控型的转变。

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（旁注）CR-01系统的研制成功有什么重要意义？

CR-01系统的研制成功，使我国具有了对除海沟以外海域进行详细探测的能力。