水下機器人助力海洋科學 成果應用慢核心技術缺乏

　　近年來機器人產業作為新興行業成為廣泛關注的話題，工信部牽頭制定的《機器人產業「十三五」發展規劃（徵求意見稿）》指出目前中國各類機器人保有量與市場需求間存在較大缺口，各類機器人市場潛力巨大。水下機器人行業更是供不應求，有廣闊的市場需求。

　　上世紀70年代末期，時任自動化所所長、被譽為「中國機器人之父」的蔣新松院士在國內率先提出了發展水下機器人的設想。從此，瀋陽自動化所鎖定了「下海」為海洋開發服務，搞智能機器人在海洋中應用研究的戰略目標。

　　水下機器人廣泛應用于海洋科學、深海資源勘測、援潛救生等領域，2016年以來，由中科院瀋陽自動化所自主研製的深海自主水下機器人「潛龍二號」和自主遙控混合式水下機器人「海斗」號先後成功完成試驗性應用，前者取得我國大洋熱液探測的重大突破，後者在我國首次萬米深淵科考航次中成功應用，最大下潛深度10767米。

　　據了解，我國水下機器人技術已達到國際先進技術水平，但與已開發國家相比，仍存在成果應用慢、生態體系建設差距大等問題，宜乘勢而上，從戰略高度加快發展新一代水下機器人。

　　據中國報告大廳發布的水下機器人設備行業市場調查分析報告顯示，水下機器人是一種技術密集性高、系統性強的工程，涉及到的專業學科多達幾十種，主要包括仿真、智能控制、水下目標探測與識別、水下導航（定位）、通信、能源系統等六大技術。

　　我國首台萬米水下機器人「海斗」號，在我國第一次綜合性萬米深淵科考即「探索一號」船航次中，成功獲得了2條9000米級和2條萬米級深淵垂直剖面的溫鹽深數據，為研究海斗深淵水團特性的空間變化規律和深淵底層洋流結構，以及萬米無人/載人潛水器的設計提供了寶貴的基礎資料。

　　技術到應用面臨「幾道坎」

　　據了解，目前我國水下機器人技術先進，但可應用產品還很少，先進技術水平轉化成實際應用相對緩慢，對海洋開發等方面都有所影響。

　　專家表示，一是當前對水下機器人發展理念不一，缺乏頂層規劃。目前國內的很多部門和單位從各自角度陸續提出和研發了多型水下機器人原理樣機，呈現了萬馬奔騰大發展的態勢。但由於各單位之間缺乏溝通了解，很多原理樣機所解決的關鍵技術都是低水平的重複，浪費了科研經費。

　　二是研發到產業化及應用面臨斷層。「國外做完的東西可以馬上用，用完了檢驗哪個地方不合適，馬上改，已形成了一個良性的疊代關係，而我們現在產品少，應用機會少，美國一台自主水下機器人年潛數可達幾百次， 潛龍一號 只有幾十次。長此以往，可能和國外技術差距逐漸拉大。」劉健說。

　　封錫盛院士指出，我國水下機器部分單機性能與國外差不多，但生態體系建設相差甚遠。國外在水下機器人方面，已經形成研究、設計、製造、應用、服務、科普、比賽、教育和人才培養的體系，已經建立了獨立工業部門，形成從材料、零部件、整機、配套系統到專用船舶等產業鏈。「而我國還大多是科研機構主導研發，企業參與很少。」

　　三是關鍵零部件研發和人才儲備存在問題。「 潛龍二號 在本體、控制器、載體結構都是我們自己研製的，但高精度傳感器、核心的導航定位，主要依靠進口，這是我們和國外的一大差距。」劉健說。

　　海洋技術裝備研究室主任李碩說，水下機器人的發展與能源、傳感器、控制、通信、人工智慧等密切相關。此外，由於與海水介質接觸，低密度、高強度的材料以及密封、防腐等也是水下機器人特有的技術。實現水下機器人向更深、更遠、功能更強的目標發展，關鍵技術的研究必須先行。當前技術人員也難滿足應用保障需要。「一次出海試驗保障機器運行至少要派十幾個人，一去就是100多天，主要負責人都要求去，有時候根本派不出人。」

　　專家表示，水下機器人是建設海洋強國、捍衛國家安全和實現可持續發展必需的利器。我國水下機器人研製經過多年追趕，部分技術已與國外看齊，亟待進一步整合產業鏈條資源，積極推動水下機器人成果轉化，應對新一代全海深、全海域、組合化水下機器人研發。

　　一是整合資源，帶動多學科聯合攻關。二是加強轉化，進一步把水下機器人技術轉變成生產力。三是精準定位，重點支持無人化、智能化、信息化等水下機器人研發，規劃形成水下機器人產業。

　　專家建議，宜鼓勵、引導藉助先進的信息、電子、傳感器、材料以及智能控制等技術，大幅提升單體水下機器人的環境感知能力、自主決策能力及作業能力，在實現單體水下機器人技術重大突破基礎上，快速發展機器人集群技術，形成水下機器人產業。

　　戰略上考慮，以大深度水下機器人裝備為突破口，帶動我國深海高技術裝備體系化發展，強化支持國內自主研發，填補深海機器人空白。只有我國自主擁有如快速反應的AUV及具備水下打撈的深海ROV裝備，在類似馬航M370失聯事件發生時，我們才可能有機會彰顯國家實力。

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