水下機(jī)器人是水下無(wú)人潛水器的總稱，主要分為有纜水下機(jī)器人（ROV）和無(wú)纜水下機(jī)器人（AUV）兩類，其中由于ROV占據(jù)水下無(wú)人潛器的絕大多數(shù)，所以通常情況下水下機(jī)器人也泛指有纜水下機(jī)器人，即ROV。ROV因?yàn)榭蓪?shí)時(shí)響應(yīng)、擴(kuò)展性強(qiáng)、減少潛水員下水危險(xiǎn)性等特點(diǎn)，使得其顯示了很大的水下工作潛力。隨著產(chǎn)品技術(shù)和質(zhì)量的不斷提升，目前ROV已經(jīng)廣泛用于海洋石油、水下檢測(cè)、搜救打撈等方面。打撈搜救是一項(xiàng)極為復(fù)雜的工程，涉及的領(lǐng)域極多。其中ROV主要工作就是代替潛水員在水下進(jìn)行水下搜索、視頻觀測(cè)和打撈救助輔助等工作。

水下機(jī)器人發(fā)展及救撈中應(yīng)用

水下機(jī)器人的研制可以追溯到20世紀(jì)中期，而真正引起轟動(dòng)是1966年，一臺(tái)名為“CURV-1”的ROV和載人潛水器配合，成功在西班牙外海找到并打撈了失落在海底的氫彈，從而水下機(jī)器人開(kāi)始受到了關(guān)注。這臺(tái)水下機(jī)器人是美國(guó)1960年研制，專門用于水下打撈的機(jī)器人，這臺(tái)機(jī)器人還在1973年在愛(ài)爾蘭成功救援了一搜失事潛艇中的駕駛員。

目前有很多國(guó)家和救援組織都采用ROV進(jìn)行救助打撈工作，尤其是深水的救助打撈作業(yè)。美國(guó)Oceaneering公司就是這其中最成功的一家，他們自主研發(fā)并使用多款水下機(jī)器人，并配有相應(yīng)的輔助系統(tǒng)，作業(yè)水域遍布世界各地。在近些年的幾百起搜尋和勘察作業(yè)中，完成成功率近90%，并且創(chuàng)造了最大水深5425m的世界打撈記錄。

在國(guó)內(nèi)救撈方面，救助打撈局也已經(jīng)配備了多臺(tái)3000-6000m的ROV，并且已經(jīng)在多次大型救撈項(xiàng)目中成功應(yīng)用，但目前無(wú)論是ROV使用率或成功完成率方面都于國(guó)外有一定差距，尤其淺水救撈還主要依托潛水員為主。

設(shè)備和傳感器推薦

01.纜控水下機(jī)器人（ROV）

江豚IV水下機(jī)器人是全新一代小型纜控水下機(jī)器人，也是“豚”系列產(chǎn)品中的主打產(chǎn)品，它匯集了深之藍(lán)多年來(lái)的研發(fā)設(shè)計(jì)精粹。江豚IV分為A型和C型兩個(gè)版本，C型是基于標(biāo)準(zhǔn)江豚IV-A型開(kāi)發(fā)的一款強(qiáng)化版產(chǎn)品，相比標(biāo)準(zhǔn)江豚IV具備更強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性能。

圖 - 江豚IV-C

  江豚IV-C型采用4個(gè)水平矢量推進(jìn)器和2個(gè)垂直推進(jìn)器設(shè)計(jì)，其中4個(gè)水平推進(jìn)器采用2正2反的安裝模式，從而增強(qiáng)ROV的橫移能力，使得江豚IV在水下具備更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性。江豚IV-C型采用的TG166A推進(jìn)器是我司自主研發(fā)的明星專利產(chǎn)品，每個(gè)推進(jìn)器可以提供高達(dá)18kg的強(qiáng)勁推力，相比于國(guó)外同級(jí)別產(chǎn)品，TG166A所有關(guān)鍵指標(biāo)都已經(jīng)領(lǐng)先，質(zhì)量?jī)?yōu)異可靠。

江豚標(biāo)配一個(gè)高清彩色攝像頭，該相機(jī)采用SONY高性能的CMOS傳感器，具備4倍光學(xué)變焦功能，相機(jī)分辨率高達(dá)1920*1080，感光度可達(dá)0.001Lux。同時(shí)配備3個(gè)照明燈，其中兩個(gè)固定在框架上，另外一個(gè)安裝在云臺(tái)上跟蹤攝像頭同步運(yùn)動(dòng)。每只光源可提供4000Lm的照度，光源可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)控制調(diào)節(jié)。出色的攝像照明系統(tǒng)硬件保證了機(jī)器人在水下成像的優(yōu)異表現(xiàn)。

圖-深之藍(lán)江豚機(jī)器人搜索墜入四川大渡河水中車輛

02.旁掃聲納或AUV

旁掃聲納又稱為側(cè)掃聲納，通過(guò)兩側(cè)的換能器各向海底發(fā)射一條波束，通過(guò)接收回波信號(hào)的強(qiáng)度呈現(xiàn)海底的二維圖像。旁掃聲納可以選擇拖魚(yú)搭載，采用母船拖拽形式工作，也可以通過(guò)集成在AUV上進(jìn)行自主測(cè)量

圖 – 旁掃聲納

圖 – 橙鯊AUV

橙鯊I型AUV是由天津深之藍(lán)海洋設(shè)備科技有限公司設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，優(yōu)選先進(jìn)的成熟零部件產(chǎn)品為主，具有低阻力外形以及良好的低速操縱性，流體動(dòng)力布局的類型為“航行體+十字型全動(dòng)鰭舵+單轉(zhuǎn)槳”的形式。水平鰭舵左右對(duì)稱，垂直鰭舵上下對(duì)稱。應(yīng)用“GPS+光纖羅經(jīng)+DVL”方案實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航，可搭載側(cè)掃聲納等傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)海底地形的觀測(cè)。