什么是水下無人機?水下無人機未來發(fā)展趨勢如何?

今天，小編將在這篇文章中為大家?guī)硭?a href="/tags/無人機" target="_blank">無人機的有關(guān)報道，通過閱讀這篇文章，大家可以對水下無人機具備清晰的認識，主要內(nèi)容如下。

一、水下無人機

水下無人機也稱無人遙控潛水器，是一種工作于水下的極限作業(yè)機器人。水下環(huán)境惡劣危險，人的潛水深度有限，所以水下無人機已成為開發(fā)海洋的重要工具。

無人遙控潛水器主要有：有纜遙控潛水器和無纜遙控潛水器兩種，其中有纜遙控潛水器又分為水中自航式、拖航式和能在海底結(jié)構(gòu)物上爬行式三種。

典型的遙控潛水器是由水面設(shè)備(包括操縱控制臺、電纜絞車、吊放設(shè)備、供電系統(tǒng)等)和水下設(shè)備(包括中繼器和潛水器本體)組成。潛水器本體在水下靠推進器運動，本體上裝有觀測設(shè)備(攝像機、照相機、照明燈等)和作業(yè)設(shè)備(機械手、切割器、清洗器等)。

潛水器的水下運動和作業(yè)，是由操作員在水面母艦上控制和監(jiān)視?？侩娎|向本體提供動力和交換信息。中繼器可減少電纜對本體運動的干擾。新型潛水器從簡單的遙控式向監(jiān)控式發(fā)展，即由母艦計算機和潛水器本體計算機實行遞階控制，它能對觀測信息進行加工，建立環(huán)境和內(nèi)部狀態(tài)模型。操作人員通過人機交互系統(tǒng)以面向過程的抽象符號或語言下達命令，并接受經(jīng)計算機加工處理的信息，對潛水器的運行和動作過程進行監(jiān)視并排除故障。開始研制智能水下無人機系統(tǒng)。操作人員僅下達總?cè)蝿?wù)，機器人就能根據(jù)識別和分析環(huán)境，自動規(guī)劃行動、回避障礙、自主地完成指定任務(wù)。

無人有纜潛水器的發(fā)展趨勢有以下優(yōu)點：一是水深普遍在6000米;二是操縱控制系統(tǒng)多采用大容量計算機，實施處理資料和進行數(shù)字控制;三是潛水器上的機械手采用多功能力反饋監(jiān)控系統(tǒng)：四是增加推進器的數(shù)量與功率，以提高其頂流作業(yè)的能力和操縱性能。此外，還特別注意潛水器的小型化和提高其觀察能力。

二、水下無人機未來發(fā)展趨勢

1.技術(shù)創(chuàng)新將是永恒的主題

作為一種技術(shù)密集性高、系統(tǒng)性強的工程，水下無人機主要包括仿真、智能控制、水下目標(biāo)探測與識別、水下導(dǎo)航(定位)、通信、能源系統(tǒng)六大技術(shù)。與發(fā)達國家相比，我國的水下無人機在一些關(guān)鍵部件和關(guān)鍵材料的研究方面還有很大差距，要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，重點在于基礎(chǔ)材料、重要組部件、各種高精度探測設(shè)備和傳感器的研究開發(fā)，因此，技術(shù)創(chuàng)新將是一項長期的工作。未來一旦在探測技術(shù)、工藝水平、綜合顯控、綜合導(dǎo)航有所突破，拓展應(yīng)用新領(lǐng)域，進口替代空間廣闊。

在工業(yè)和信息化部制定的《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》中，已經(jīng)將技術(shù)水平顯著提升、關(guān)鍵零部件取得重大突破、集成應(yīng)用取得顯著成效列為發(fā)展目標(biāo)，并將加強共性關(guān)鍵技術(shù)研究、建立健全機器人創(chuàng)新平臺、加強機器人標(biāo)準體系建設(shè)，以及建立機器人檢測認證體系，作為強化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力的具體措施來落實。

2.AUV的智能化和續(xù)航能力是關(guān)鍵

從1953年問世開始，特別是1974年以后，伴隨著海洋油氣業(yè)的迅速發(fā)展，AUV也得到了飛速發(fā)展。相比于ROV， AUV由于不受電纜限制，具有活動范圍大、機動性好的特點，因此適用于更廣泛的領(lǐng)域。

一方面，智能化水平的高低成為AUV技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。智能控制技術(shù)旨在提高水下無人機的自主性，其體系結(jié)構(gòu)是人工智能技術(shù)、各種控制技術(shù)在內(nèi)的集成，相當(dāng)于人的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)。軟件體系是水下無人機的總體集成和系統(tǒng)調(diào)度，直接影響智能水平，它涉及到基礎(chǔ)模塊的選取、模塊之間的關(guān)系、數(shù)據(jù)(信息)與控制流、通信接口協(xié)議、全局性信息資源的管理及總體調(diào)度機構(gòu)。

另一方面，AUV對能源系統(tǒng)的要求是體積小、重量輕、能量密度高、多次反復(fù)使用、安全和低成本。目前，正在研究的各種可利用的能源系統(tǒng)包括一次電池、二次電池、燃料電池、熱機及核能源。近期，麻省理工學(xué)院的衍生企業(yè)Open Water Power(OWP)對外宣稱已成功開發(fā)出一種更安全、更耐用的新型鋁-水電池系統(tǒng)，與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，新系統(tǒng)使水下無人機的續(xù)航能力提高了十倍。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)水下無人機的內(nèi)容，希望大家對本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。