水下機器人也稱無人遙控潛水器,是一種工作于水下的極限作業(yè)機器人。水下環(huán)境惡劣危險,人的潛水深度有限,所以水下機器人已成為開發(fā)海洋的重要工具。
無人遙控潛水器主要有:有纜遙控潛水器和無纜遙控潛水器兩種,其中有纜遙控潛水器又分為水中自航式、拖航式和能在海底結(jié)構(gòu)物上爬行式三種。
水下機器人的結(jié)構(gòu)功能
典型的遙控潛水器是由水面設(shè)備(包括操縱控制臺、電纜絞車、吊放設(shè)備、供電系統(tǒng)等)和水下設(shè)備(包括中繼器和潛水器本體)組成。潛水器本體在水下靠推進器運動,本體上裝有觀測設(shè)備(攝像機、照相機、照明燈等)和作業(yè)設(shè)備(機械臂、切割器、清洗器等)。
潛水器的水下運動和作業(yè),是由操作員在水面母艦上控制和監(jiān)視。靠電纜向本體提供動力和交換信息。中繼器可減少電纜對本體運動的干擾。新型潛水器從簡單的遙控式向監(jiān)控式發(fā)展,即由母艦計算機和潛水器本體計算機實行遞階控制,它能對觀測信息進行加工,建立環(huán)境和內(nèi)部狀態(tài)模型。
操作人員通過人機交互系統(tǒng)以面向過程的抽象符號或語言下達命令,并接受經(jīng)計算機加工處理的信息,對潛水器的運行和動作過程進行監(jiān)視并排除故障。開始研制智能水下機器人系統(tǒng)。操作人員僅下達總?cè)蝿?wù),機器人就能根據(jù)識別和分析環(huán)境,自動規(guī)劃行動、回避障礙、自主地完成指定任務(wù)。
無人有纜潛水器的發(fā)展趨勢有以下優(yōu)點:
一是水深普遍在6000米;
二是操縱控制系統(tǒng)多采用大容量計算機,實施處理資料和進行數(shù)字控制;
三是潛水器上的機械手采用多功能力反饋監(jiān)控系統(tǒng);
四是增加推進器的數(shù)量與功率,以提高其頂流作業(yè)的能力和操縱性能。
此外,還特別注意潛水器的小型化和提高其觀察能力。