我國(guó)水下機(jī)器人研究始于20世紀(jì)70年代末，當(dāng)時(shí)該項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外正飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)卻仍是一片空白。中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所（簡(jiǎn)稱“沈陽(yáng)自動(dòng)化所”）瞄準(zhǔn)了這項(xiàng)前沿技術(shù)，在國(guó)內(nèi)率先開展“智能機(jī)器在海洋中的應(yīng)用”的可行性研究。在國(guó)內(nèi)多家單位的協(xié)同下，我國(guó)第一臺(tái)水下機(jī)器人“海人一號(hào)”于1986年在南海試驗(yàn)成功，從而揭開了我國(guó)水下機(jī)器人事業(yè)發(fā)展的序幕。

四十年來(lái)，中國(guó)水下機(jī)器人研發(fā)蓬勃發(fā)展，水下機(jī)器人家族不斷壯大。

面對(duì)陸地、近海資源的日益枯竭和新一輪激烈的科技和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，在中國(guó)大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會(huì)辦公室和國(guó)家“863”計(jì)劃的支持下，沈陽(yáng)自動(dòng)化所聯(lián)合國(guó)內(nèi)多家單位成功研制了“潛龍”系列三型自主水下機(jī)器人。“潛龍一號(hào)”工作水深為6000米，可進(jìn)行海底地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、海洋環(huán)境參數(shù)和光學(xué)等精細(xì)調(diào)查，主要應(yīng)用于大洋多金屬結(jié)核資源調(diào)查。“潛龍二號(hào)”和“潛龍三號(hào)”工作水深都為4500米，兩臺(tái)裝備集成了熱液異常探測(cè)、磁力探測(cè)、地形地貌探測(cè)和光學(xué)照相等，主要應(yīng)用于大洋熱液硫化物礦區(qū)調(diào)查。“潛龍”系列AUV的成功研制，填補(bǔ)了我國(guó)深海海底資源自主勘查實(shí)用技術(shù)的空白。

面向海洋科學(xué)研究的需求，在國(guó)家“863”計(jì)劃和中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)A類專項(xiàng)等支持下，研發(fā)了“探索”系列自主水下機(jī)器人（以下簡(jiǎn)稱AUV）“海翼”系列水下滑翔機(jī)（以下簡(jiǎn)稱Glider）和“海星6000”遙控水下機(jī)器人（以下簡(jiǎn)稱ROV）。“探索”系列AUV覆蓋了從100米到4500米海域，其中，“探索100”主要用于淺海水域的海洋環(huán)境和地質(zhì)調(diào)查，“探索1000”主要用于特定海區(qū)海洋要素的長(zhǎng)期連續(xù)定點(diǎn)觀測(cè)，“探索4500”主要用于深海熱液區(qū)復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)查；“海翼300/1000”主要基于浮力驅(qū)動(dòng)原理，充分利用海流，在海洋環(huán)境中開展長(zhǎng)期大范圍多參數(shù)調(diào)查。“海星6000”是我國(guó)首臺(tái)6000米級(jí)ROV，主要用于深海海洋要素測(cè)量、原位觀察和采樣作業(yè)，創(chuàng)造了我國(guó)ROV下潛5611米的最深紀(jì)錄，填補(bǔ)了我國(guó)6000米級(jí)ROV裝備的空白。

面向深淵科考的需求，成功研制了“海斗”號(hào)全海深自主遙控水下機(jī)器人（以下簡(jiǎn)稱ARV）和“海翼7000”Glider等深淵科考裝備。“海斗”號(hào)是我國(guó)首臺(tái)萬(wàn)米水下機(jī)器人，目前最大下潛深度達(dá)到10888米，為我國(guó)成功利用水下機(jī)器人技術(shù)開展萬(wàn)米深淵科考奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，躋身國(guó)際先進(jìn)國(guó)家行列；“海翼7000”在2017年3月創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)6329米的最深下潛紀(jì)錄，打破了此前由美國(guó)保持的水下滑翔機(jī)最大下潛深度世界紀(jì)錄。“海斗”號(hào)和“海翼7000”還分別入選2016年和2017年兩院院士評(píng)選的中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞。

經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)積累，中國(guó)水下機(jī)器人的研發(fā)力量不斷增強(qiáng)，不同的研究機(jī)構(gòu)也發(fā)展出各自的特色。以沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所為例，初步開發(fā)了以“潛龍”系列AUV為核心的我國(guó)深海資源自主勘探系列裝備、以“探索”AUV和“海翼”Glider為核心的我國(guó)海洋科學(xué)研究自主探測(cè)技術(shù)體系、以“海星”系列ROV為核心的我國(guó)海洋科學(xué)研究作業(yè)技術(shù)體系，以“北極/海斗”ARV為核心的我國(guó)極端環(huán)境科考技術(shù)體系等等，初步構(gòu)建了全系列水下機(jī)器人的裝備譜系。

保障工程與科研需求在深海資源勘查領(lǐng)域，自2013年以來(lái)，“潛龍”系列AUV連續(xù)對(duì)東太平洋多金屬結(jié)核礦區(qū)和西南印度洋熱液硫化物礦區(qū)進(jìn)行了綜合精細(xì)調(diào)查，累計(jì)下潛近百次，探測(cè)海底面積近千平方公里，為我國(guó)履行與國(guó)際海底管理局簽訂的勘探合同提供了不可或缺的技術(shù)手段，對(duì)提升我國(guó)深遠(yuǎn)海資源開發(fā)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力，提高我國(guó)深遠(yuǎn)海資源開發(fā)利用規(guī)模與水平，具有重要的戰(zhàn)略意義。

在海洋科學(xué)研究領(lǐng)域，自2014年起，已研制的30多臺(tái)套“海翼”系列Glider，覆蓋不同深度，在東海、南海和西太平洋等海域開展了大量航次應(yīng)用，累計(jì)工作900多天，累計(jì)觀測(cè)兩萬(wàn)多公里，是我國(guó)累計(jì)工作天數(shù)最多、航行距離最長(zhǎng)的水下滑翔機(jī)。其中，2017年7月，利用12臺(tái)水下滑翔機(jī)開展了我國(guó)最大規(guī)模的組網(wǎng)觀測(cè)，揭示了中尺度渦旋在地形作用下，激發(fā)次中尺度渦旋的空間分布特征，揭示了渦旋的三維結(jié)構(gòu)特征及其在地形作用下產(chǎn)生形變的過(guò)程。之后，水下滑翔機(jī)又創(chuàng)造了連續(xù)航行91天，航行距離1870公里，獲得了488個(gè)剖面觀測(cè)數(shù)據(jù)，刷新了當(dāng)時(shí)我國(guó)水下滑翔機(jī)航程、工作時(shí)間和觀測(cè)剖面數(shù)的紀(jì)錄。自2016年起，“探索1000”先后在南海、東海和黃海連續(xù)開展航次應(yīng)用，不斷探索探測(cè)工作模式，航行能力從300公里突破到800公里，獲取了大量的海洋要素觀測(cè)數(shù)據(jù)。“探索4500”也先后在南海、西太平洋等海域開展科學(xué)調(diào)查應(yīng)用，獲取了大量精細(xì)地形地貌和海底影像等探測(cè)數(shù)據(jù)。“海星6000”ROV于2017年完成深海試驗(yàn)，開展了大量采水、底棲生物觀察、生物和巖石采集等作業(yè)，圓滿完成深海試驗(yàn)任務(wù)。

在深淵科考領(lǐng)域，2016年和2017年，“海斗”號(hào)和“海翼7000”在我國(guó)兩次萬(wàn)米深淵科考中為科學(xué)家提供了寶貴的數(shù)據(jù)資料。“海斗”號(hào)獲得了我國(guó)第一批萬(wàn)米溫鹽深剖面數(shù)據(jù)，并首次實(shí)現(xiàn)萬(wàn)米海底視頻實(shí)時(shí)回傳至水面，填補(bǔ)了我國(guó)萬(wàn)米海底實(shí)時(shí)傳輸視頻數(shù)據(jù)的空白；“海翼7000”不僅突破下潛深度，還收集到了大量高分辨率深淵海域水體參數(shù)數(shù)據(jù)。我國(guó)自主研發(fā)的深淵裝備使萬(wàn)米深海已不再是我國(guó)海洋科技界的禁區(qū)。

自主研發(fā)，把核心技術(shù)牢牢掌握在自己手里一個(gè)國(guó)家的科技進(jìn)步始終以關(guān)鍵技術(shù)的自主創(chuàng)新為基礎(chǔ)，特別是對(duì)于深海裝備研制這樣一個(gè)關(guān)系到國(guó)家安全的領(lǐng)域，核心、關(guān)鍵技術(shù)買不來(lái)、要不到，必須靠我們自主創(chuàng)新，把核心、關(guān)鍵技術(shù)牢牢掌握在自己手里。

創(chuàng)新是科技進(jìn)步的靈魂。沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所在國(guó)內(nèi)率先提出了自主遙控水下機(jī)器人（ARV）的概念，充分發(fā)揮了AUV和ROV兩型機(jī)器人的技術(shù)特點(diǎn)，在突破了冰下高緯度自主導(dǎo)航與定位、萬(wàn)米油壓密封、大深度長(zhǎng)距離微細(xì)光纖綜合管理等一批核心技術(shù)的基礎(chǔ)上，連續(xù)參加北極科考和馬里亞納深淵科考，獲取了傳統(tǒng)技術(shù)手段無(wú)法獲取的科考數(shù)據(jù)。

創(chuàng)新是科技價(jià)值的體現(xiàn)。歷經(jīng)五年不懈努力，在“潛龍一號(hào)”AUV的基礎(chǔ)上，“潛龍二號(hào)”AUV在外形優(yōu)化設(shè)計(jì)、操縱性研究、智能控制以及深海自主勘查技術(shù)等方面不斷創(chuàng)新，連續(xù)三年在大洋科考調(diào)查中成功應(yīng)用，獲得成果表明我國(guó)自主潛水器在深海資源勘探領(lǐng)域進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。“潛龍三號(hào)”在“潛龍二號(hào)”的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步自主創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了深海導(dǎo)航和定位技術(shù)以及光學(xué)調(diào)查技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化，充分提高了可靠性、實(shí)用性、安全性和探測(cè)效率。

深海技術(shù)裝備要與實(shí)踐緊密結(jié)合。重點(diǎn)加強(qiáng)應(yīng)用需求與工程技術(shù)的緊密結(jié)合，在深海環(huán)境中不斷提升裝備的可靠性和實(shí)用性，始終致力于將總體集成、載體優(yōu)化設(shè)計(jì)、智能控制、自主導(dǎo)航、大深度作業(yè)等核心技術(shù)牢牢掌握在自己手中。

隨著海洋探索和開發(fā)對(duì)于裝備性能需求的日益增長(zhǎng)，沿著技術(shù)與需求深度融合的思路，我們認(rèn)為，下一代智能水下機(jī)器人應(yīng)更加注重群體的感知能力、決策能力、作業(yè)能力以及跨域協(xié)同能力，向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和體系化的方向發(fā)展。這樣將有助于加速推動(dòng)水下機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展，在海洋科技創(chuàng)新的新時(shí)代里作出更大的貢獻(xiàn)。

上海查湃智能科技有限公司（簡(jiǎn)稱“查湃”），是一家專注于水下探測(cè)技術(shù)研發(fā)的高科技公司。由金莉萍博士和付斌博士聯(lián)合創(chuàng)立于2016年2月，公司總部位于上海市張江科學(xué)城。2017年9月發(fā)布首款便攜式水下機(jī)器人產(chǎn)品“海峽1號(hào)”，隨后發(fā)布多款行業(yè)級(jí)水下機(jī)器人產(chǎn)品。

目前，查湃公司水下機(jī)器人產(chǎn)品遠(yuǎn)銷全球12個(gè)國(guó)家，服務(wù)于中國(guó)海軍、中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)交通建設(shè)集團(tuán)、中鐵集團(tuán)、上海打撈局、上海市公安局、臺(tái)積電等典型行業(yè)客戶，服務(wù)于國(guó)家海洋局東海研究所、南海研究所、海事局、中國(guó)海洋大學(xué)、上海交通大學(xué)等國(guó)際一流科研院所，并獲得客戶高度認(rèn)可。公司注重行業(yè)產(chǎn)品開發(fā)，為橋墩/隧道/碼頭/攔污柵/閘門等水下結(jié)構(gòu)物檢測(cè)、高價(jià)值魚種的規(guī)?；B(yǎng)殖、自來(lái)水/污水/雨水/河道/暗渠等長(zhǎng)管道帶水檢查、生產(chǎn)水/消防水/污水/飲用水等大型水箱帶水檢查、水下打撈救援、智能化水質(zhì)檢測(cè)提供智能化解決方案。

查湃公司曾參與”桑吉號(hào)“沉船跨國(guó)打撈任務(wù)，參與杭州灣跨海大橋水下樁基檢查任務(wù)，參與國(guó)家發(fā)改委4000m深海重載機(jī)器人研發(fā)項(xiàng)目，參與中國(guó)海軍某任務(wù)，參與多個(gè)城市自來(lái)水管、雨水管帶水檢測(cè)項(xiàng)目。

2017年查湃應(yīng)邀參加“砥礪奮進(jìn)的五年大型成就展”，公司成立首年便被阿里巴巴集團(tuán)評(píng)為“2016年五十佳最具投資價(jià)值的企業(yè)”，并先后斬獲“2017CCTV中國(guó)十大創(chuàng)業(yè)榜樣”、“2018年中國(guó)留學(xué)人員創(chuàng)業(yè)園最具成長(zhǎng)性企業(yè)”、“上海市生產(chǎn)服務(wù)型企業(yè)十大匠人”等榮譽(yù)稱號(hào)。

企業(yè)網(wǎng)址：http://www.charpie.cn/rov

（本文由中國(guó)計(jì)算網(wǎng)總編欒玲收錄入《超算AI數(shù)據(jù)庫(kù)》  轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處）

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