北西管道水下爆炸视频片段称，至少50米的管道消失，中间断裂面形成直径8米的巨大裂缝，金属完全扭曲。这段视频是由水下无人机拍摄的。一时间，水下无人机趁势成为热门话题。
什么是水下无人机？
水下无人机又称水下机器人，诞生于20世纪下半叶。它们是在水下工作的极限工作机器人。这些自带电池和摄像头的“水下无人机”可以理解为水下机器人，因为它们是全自动机器；它们也可以理解为“水下飞行器”，因为它们可以利用水动力以每秒几米的速度滑翔前进。
广义的水下机器人也可以称为潜水器（水下航行器），是一种能够在水下代替人在充满未知和挑战的海洋环境中完成某些任务的设备。通常我们所说的水下机器人主要指的是无人潜水器，包括ROV和AUV。
有线水下机器人ROV主要由水面设备（包括控制台、电缆绞车、起重设备、供电系统等）和水下设备（包括中继器、潜水器本体和推进器以及安装在本体上的摄像头、摄像头、照明、深度传感器、操作设备）。潜水器本体通过螺旋桨在水下移动。机身配备机械手、切割机、清洁机等观察设备和操作设备。
潜水器的水下运动和操作由水面载体上的操作员控制和监视。中继器可以减少电缆对人体运动的干扰。 ROV需要人工干预，在耐力或通讯方面没有问题。它通过电缆从母船获取电力，双向接收和传输信号。因此，电缆对于ROV就像“脐带”对于胎儿一样至关重要。尽管电缆提供了充足的电池寿命和相对容易的远程控制，但孤海成为ROV最脆弱的部分，这极大地限制了机器人的活动范围、工作效率和作业类型。基于此，自主水下机器人应运而生。
自主水下机器人（AUV）又称无缆水下机器人，一般是将人工智能、检测识别、信息融合、智能控制、系统集成等技术应用到同一水下航行器上的自主机器人。在无需人工实时控制的前提下，机器人可以在复杂的海洋环境中独立决策和控制完成预定任务。由于没有母船供电而是依靠自身的供电模块提供电力，因此续航能力有限。水下无缆机器人一般依赖于水声通信，这会造成时间延迟，导致实时控制困难。
另一方面，AUV是自主导航，依靠各种传感器识别陌生环境，建立环境模型，自主决策避开障碍物，到达指定地点完成任务。操作人员通过人机交互系统，使用面向过程的抽象符号或语言，仅下达一般任务，并接受计算机处理的信息，以监控潜水器的运行和动作过程并排除故障。机器人能够识别和分析环境，自动规划行动，避开障碍物，自主完成指定任务。
简而言之，ROV由水面工作人员操作，进行水下实时观测和远程控制。它们智力低下，线缆限制，活动空间有限。 AUV的活动范围很大，但续航能力、通信能力、智能控制等都提出了巨大的挑战。
水下无人机的优势
1、避免人员入水造成的不安全影响。水下环境恶劣且危险，潜水员的极限是达到水下二十或三十米。因此，水下无人机成为开发海洋的重要工具。
2.加深潜水深度。大深度潜水会引起减压病等负面影响，因此水下机器人可以轻松执行数百米的水下探测。
3、延长探索时间。由于水箱的大小以及潜水的体力消耗等因素，一般潜水员在水中的时间只有半小时到一个小时。
六大技术
水下机器人是一项技术含量高、系统性工程，涉及通信、智能控制、能源系统、水下目标检测与识别、水下导航（定位）等数十个专业学科。 ）、仿真等六大技术；水下通信、智能控制、续航能力是其核心和主要技术。
通过不断试错，找到了水下目标图像特征提取和匹配的方法，并建立了多个目标数据库。特别是当目标图像像素较少时，可以更好地解决多个目标的分类识别。
系统的目标检测结果可以提供目标与机器人之间的距离和方位，为水下机器人避免碰撞和作业提供依据。三维成像声纳用于水下目标识别，是一个全数字化、可编程、灵活且易于修改的模块化系统。可以获得水下目标的形状信息，为水下目标识别提供了有益的工具。
发展历史及现状
从1934年美国研制出可下潜934米的载人潜水器，到1953年研制出无人缆绳遥控潜水器，世界各国都大力发展水下机器人。截至2013年，共采购各类水下机器人约5756台，其中作业水下机器人914台、观测机器人2656台、AUV 134台、军用机器人1733台、其他调查机器人319台。
总结起来，水下机器人的发展大致经历了三个阶段：
第一阶段：1953年至1974年，第一阶段主要进行潜水器的研究和早期开发工作，研制了20余艘潜水器。其中，美国CURV系统在西班牙海域成功回收氢弹，引起世界各国关注。美国海军于1956年开发的CURV1机器人在服役期间已执行了数百次任务kaiyun全站网页版登录，其中包括从海底回收了100多枚鱼雷。
第二阶段：1975年至1985年是遥控潜水器的大发展时期。由于海洋石油、天然气开发的需要，推动了潜水器理论和应用研究，导致潜水器的数量和类型显着增加。载人潜水器和无人遥控潜水器（包括有缆遥控潜水器、水下爬行潜水器、拖曳式潜水器和无缆潜水器）在海洋调查、海洋石油开发和打捞等方面发挥了重要作用。角色。
第三阶段：1985年，潜水器进入新的发展时期。
我国水下机器人的研究起步较晚，也是基于军事需求。研究始于 20 世纪 70 年代末。自1970年代末以来，中国科学院沉阳自动化研究所和上海交通大学开始从事ROV研发，联合研制了我国第一艘ROV“海人一号”，这是我国第一艘自主研制的ROV在我的国家。大型水下机器人。 20世纪80年代以来，中国的海人一号（HR-1）成功地进行了水下实验。尤其是6000m深水下机器人的问世，表明我国在该领域已取得一定成果。
水下无人机可以潜入水中代表人们完成某些作业，主要用于海上救援、水下勘探和巡检等。如今，水下无人机日益成为开发海洋的重要工具。随着水下无人机关键技术不断取得新进展kaiyun.ccm，其拍摄能力、潜水能力和续航能力不断增强。除了水下摄影直播、探险、潜水娱乐、青少年海洋体验教学、视觉钓鱼等消费需求之外，陌生水域潜水地点探测、水下调查、海洋生物研究与环境保护、水产养殖等众多企业场景、水下搜救、水下科学研究与考古、海底调查等应用越来越广泛。水下相关领域非常广阔。部分地区有水下无人机。
例如，水下无人机在船舶维修、渔业养殖等方面发挥了重要作用。传统上，大型货船、客船、渔船的底部外部检查是必不可少的。传统的船体检查需要潜水员进入水中，用肉眼来识别船底的损坏情况。这是昂贵的并且容易受到外部环境因素的影响。使用水下机器人可以快速检测并准确定位损伤点，提高效率。同样，在渔业养殖方面，由于海水养殖业受高温、风灾等自然灾害影响较大，抵御风险的能力较弱，原本依靠人力完成水质检查、鱼类监测、笼子的部署和维修等很多暴露的位置和操作方法都不方便。如今，水下无人机的应用可以很好地解决这两个领域面临的问题，不仅可以降低成本，省时省力，还可以提高效率。
水下探索。部分海域存在古城和沉船，但具体情况不明。不过，利用水下无人机探测100米深处的海底世界，至少可以了解一些情况，获得一些信息，为未来的水下考古工作做好铺垫。
水下救援。国内外有很多救援队有此需要。利用水下无人机进行首次探测，可以帮助救援队伍提高救援速度。
另一个例子是休闲钓鱼。对于喜欢休闲钓鱼的人来说，水下机器人可以快速找到鱼类聚集的水域，并深入了解鱼类分布、大小、深度等鱼情，以及水温、水深和海底地形信息，真正实现可视化钓鱼。水下机器人帮助可视化捕鱼。
潜水。如今，越来越多的人喜欢出海旅行，潜水也越来越流行。水下机器人已成为潜水员可靠的水下伴侣。他们可以提前识别水域安全，判断水质和温度，检测陌生水域，为潜水体验提供安全保障。此外，水下追踪还可以解放潜水员的双手，让人们在水中自由自在地游泳。
潜水是为了好玩。对于我们许多人来说，奇妙的海底世界一直很难亲自参观。水下机器人的水下拍摄功能可以让人们不用下水就可以实时观看水下场景。佩戴VR设备让他们更加身临其境，让游戏体验更加愉快。
前景
水下无人机的诞生也是由于现代军事发展的需要。如今，它们已延伸到民用领域，代替人完成许多以前需要人工完成的任务，如水下打捞、勘探、测量等，并大大降低了成本。工作的风险性极大地促进了社会、技术和经济的进步。
本世纪初以来，美国高度重视水下无人系统的研发，并取得了巨大成果。例如，“蝠鲼”无人机项目于2020年启动，目标是开发一种长航时、长距离、不需要维护和后勤保障的水下无人机演示器。它具有很高的军事价值，涵盖情报收集、侦察监视、战斗打击和后勤保障等领域。就像空中的无人机一样，它可以替代载人平台在“无聊、恶劣和危险的环境”中执行任务，并可以极大地扩展海军作战能力。
事实上，水下机器人市场是一个容量巨大、潜力巨大的优质市场。据业内专家分析，到2020年，我国参加潜水的游客将增至600万人次。平均每10人就会使用一艘无人潜水器，这意味着无人潜水器总数将达到60万艘。按每台万元计算，到2025年，国内水下无人机市场预计将突破800亿元。
从重量上分为工作级和监控级。主要设计标准包括ISO13628-8和IEC电气标准。民用标准包括海洋工程中的工作级ROV，主要用于辅助安装、维修和维护；监测级ROV主要用于监测、分散、安装、检查和海洋环境数据采集。大多数厂家可以根据定制要求进行设计、制造和生产，专业技能非常高。例如，中国船舶重工集团公司可以专业定制用于狭窄水下通道的零重力ROV。
英国Douglas-Westwood公司对世界ROV市场的研究报告显示，全球水下硬件行业市场规模已达1350亿美元。 2013年至2017年，水下机器人市场总投资约为97亿美元，较近五年投资增长约80%。海洋占地球面积的71%，是生命之源。它与生态环境、气候密切相关。其重要性不言而喻。海洋蕴藏着无限的资源和美丽。在陆地资源逐渐枯竭的今天，海洋资源亟待开发。目前仅探索了 5% 的海洋。人类还有很大的认识和探索的空间。
水下无人机/机器人是探索海洋和水下世界的关键技术，是人类探索海洋的先驱。市场潜力巨大。但目前来看，还没有完全发展起来，消费群体也比较大。目前，水下无人机市场的玩家并不多开yun体育app官网网页登录入口，真正进入市场的产品屈指可数。巨头尚未出现，整个市场还处于起步阶段，可谓一片“蓝海”。
业内专家指出，整个水下机器人市场非常大，大致可以分为消费级市场和企业级市场。尤其是在企业级市场，许多高风险、复杂、无法操作的水下任务将逐渐被水下机器人取代。被机器人取代。资本市场的关注和支持也将为水下无人机玩家的成长和产品迭代带来更多机会。随着各国对海洋经济发展的不断重视，水下无人机的发展将进一步获得更大的效益。
我相信，人类的智慧一定能够征服并彻底占领海洋这个万众瞩目的最后战场。
