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马航失联 韩国沉船机器人水下“搜救”

导读: 由美国研制的“蓝鳍金枪鱼”对马航失联客机可能坠毁的核心区域进行水下搜索;继而是水下机器人参与到了韩国“岁月”号客轮的搜救行动中,各大机器人在水下显神威。

  在近期发生的两起事故中,水下机器人大显神通。先是美国研制的“蓝鳍金枪鱼”对马航失联客机可能坠毁的核心区域进行水下搜索;继而是水下机器人参与到了韩国“岁月”号客轮的搜救行动中。一时间,水下机器人的威力引发人们关注。

  水下机器人也叫潜水器、航行器,是一种可代替或辅助人类完成水下作业的装置,主要包括两大类:遥控水下机器人(ROV)和自主水下机器人(AUV)。遥控水下机器人通过电(光)缆操作,可携带机械手或作业工具进行水下作业。由于它的动力是母船提供的,能持续作业,但范围有限。自主水下机器人则使用体内计算机进行控制,可自主完成人类赋予的使命,活动范围大、隐蔽性强、功能多样化,活动时间取决于自身携带的能源(电池),但无法携带机械手进行水下作业。此外,还有一种载人潜水器,因操作者坐在机器人内而得名。

  上述两类机器人在性能上既有重叠又各有特点,在实际使用中也各有侧重。对于失事物体的水下搜索,一般先使用自主水下机器人携带的“侧扫声呐”对区域进行全覆盖扫描,形成声图。若发现“疑似”目标,就使用照相机和录像机等光学设备对可疑目标进行拍摄和录像。一旦确定疑似目标为失事物体残骸,就要换遥控水下机器人登场了。它携带的机械手,可进行水下打捞作业。

  水下机器人的发展历史约有60年,经历了从载人到无人、从遥控到自主的阶段,今后将进入各种类型机器人的混合时代。相比陆上和空中机器人,水下机器人研究有其特殊性和更大的难度。由于其活动的介质是海水,常规的通信手段在水下无法使用,海洋环境的复杂和多变性以及下潜深度等因素,也给水下机器人的通信、导航和控制带来许多困难。此外,水下机器人还需要具备更强的抓取、收集样本等“本领”,才能更好地为人类服务。

  未来,水下机器人将变得更加聪明、灵活。水下机器人配备的机械手臂现在还只能在人类遥控下做夹持、抓取这样的“粗活”,而将来有可能参与到水下管线维护、危险环境故障排除等更为复杂和精细的工作中去。在更加精准的定位功能的指引下,水下机器人可以下潜到指定的深度,在指定的水域自主完成样本采集。而随着传感器和智能控制技术的发展,水下机器人的“视觉”和“触觉”也会不断改善,如果说现在的水下机器人只能打捞静止物体的话,未来的水下机器人则可以捧起一只正在水中游动的活鱼。

  随着智能技术的发展和人类需求的增加,新型水下机器人系统将不断涌现,自主与遥控概念的界限也将逐步模糊和消失,并更多地以集群、联网的方式执行作业任务,从而实现互补和优化,扩大感知和作业范围。创造发明,永无止境。把人类从危险环境中解放出来,科技发展的前景令人憧憬。

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