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南京大学金陵学院选修机器人论课 期末论文 学 生 姓 名 唐娇娇 学 号 2014020400038 所 在 院 系 信息科学与工程学院 专 业 通信工程 指 导 教 师 夏庆锋 2016年 6 月 1 日 水下机器人概述和发展应用前景 摘要：无人遥控潜水器，也称水下机器人。一种工作于水下的极限作业机器人，能潜入水中代替人完成某些操作，又称潜水器。水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。[[] 《人工智能的未来》?陕西科学技术出版社??作者：杰夫·霍金斯 1998 ]?无人遥控潜水器主要有，有缆遥控潜水器和无缆遥控潜水器两种，其中有缆避控潜水器又分为水中自航式、拖航式和能在海底结构物上爬行式三种。水下机器人的应用领域已经不断扩大，如海洋研究、海洋开发和水下工程等，发达的军事大国非常重视水下机器人在未来战争中的应用。 一、前言? 海洋是人类发展的四大战略空间(陆、海、空、天)中继陆地之后的第2大空间,是生物资源、能源、水资源和金属资源的战略性开发基地,是最现实、最有发展潜力的空间,对我国经济与社会发展产生着直接、巨大的支撑作用.所以,对海洋进行广泛深入?的开发必将成为我国在21世纪的发展主题之一.作为人类探索和开发海洋的助手,水下机器人特别是智能水下机器人将在这一领域显示它们多方面的用途.智能水下机器人是将人工智能、自动控制、模式识别、信息融合与理解、系统集成等技术应用于传统的载体上,在无人驾驶的情况下自主地完成复杂海洋环境中预定任务的机器人.依据俄罗斯科学家B.C.亚斯列鲍夫等人所著的《水下机器人》[[] Ioannis?Rekleitis,?Gregory?Dudek,?Evangelos?Milios.?2003.?Probabilistic?cooperative? ] 一、水下机器人的概念及国内外目前现状?? 1、水下机器人的概念? ?? 第一章 前言 1.1水下机器人有关概念 水下机器人是能在水中浮游、具有视觉和感知系统、通过遥控或自主操作的方式使用机械手及其其他水下作业，代替人或辅助人去完成某些水下作业的自动化装置。依据其控制方式可分为有缆遥控水下机器人(RemotelyOperatedVehicle，简称ROV)和无缆自治水下机器人(AutonomousUnderwaterVehicle，简称AUV)两大类 [[] 沈学明胡震刘正元.一种新型水下机器人呢HROV及其关键技术综述.海洋工程，2011,24（3） ]。ROV作业时间长、数据传输快速可靠、整体决策能力高、便于回收，但是活动范围受限、电缆缠绕、过于依赖人的控制。而AUV活动范围大、潜水深度深、自身决策能力高，但是能源有限、成本高、设计难度大、风险高损失大[[] 王瑶徐腾飞胡震.“海筝Ⅱ型遥控自治水下机器人的运动控制研究.舰船电子工程，2014,34:56-61. ]。从集ROV与AUV两者优点于一体的思路研究，各国学者提出了介于ROV和AUV之间的混合型水下机器人。日本海洋科学与技术中心(JAMSTEC)研制的UROVTKE[[] T．Murashima，H．Nakajoh，H．Yoshida．TheDevel—opmentandSeaTrialofKAIK07000[c]／／Proceedingsof the Fifteenth International Offshore and Polar Engi—neering Conference，2005：234—239 ]、美国研发了“海神”号(Nereus)HROV[[] BarbaraFletcher，AndrewBowen，DanaR．Yoerger，eta1．JourneytotheChallengerDeep：50YearsLaterwiththeNereusHybridRemotelyOperatedVehicle[J]．MarineTechnologySocietyJournal，2009，43(5)：65-76． ]均属于此类型。目前我国在此方面也作了研究，提出ARV(AutonomousRemotely—operatedVehicl）新型水下机器人概念，此新型水下机器人具有两种工作模式，既可作为传统的ROV使用又可作为AUV使用。针对大面积的有哪些信誉好的足球投注网站、探测，它可以像AUV一样利用声纳、摄像机进行自主探索和测绘工作；一旦找到目标，潜器将可迅速转换成一个ROV，通过操作人员遥控进行近距离的成像和采样[[] 杨新平，遥控自治水下机器人控制技术研究；中国舰船研究院 2