海洋机器人：高科技创造无限可能

  为应对人口膨胀和陆上资源日益枯竭的危机，世界各国慢慢的变多地把目光投向了浩瀚的海洋。如何开发和利用海洋中蕴藏的丰富资源，海洋科技发展面临着前所未有的机遇。海洋机器人作为人类认识、开发和利用海洋的重要手段之一，能否满足海洋科技大发展的需求？未来海洋机器人又将走向何方？记者正常采访了有关专家。

  据介绍，海洋机器人分为水下机器人和水面机器人两大类。水下机器人以操作者与作对象（机器人载体）之间的相对位置来分类：人在机器人载体内进行直接操作，被称为载人潜水器；人在机器人外部（母船上）通过电（光）揽操作，被称为遥控水下机器人；由载体内的计算机控制管理系统代替人实现自主操作，则被称为自主水下机器人。水面机器人是指以遥控、半自主或自主方式来进行水面或半潜航行作业的无人平台。以海平面为界面，水面机器人可分为半潜式无人航行器和无人水面艇两类。我国海洋机器人技术缺乏自主创新中国工程院院士、中国科学院沈阳自动化研究所研究员封锡盛指出，我国自上世纪80年代开始对海洋机器人进行研究与开发。1984年，我国第一台遥控水下机器人“海人一号”在中国科学院沈阳自动化研究所诞生。1995年，国内多家单位与俄罗斯合作研发出我国第一台6000米自主水下机器人，并成功应用于太平洋海底锰结核丰度调查。进入21世纪，我国先后研发出航程达数百公里的长航程自主水下机器人、适用于长期海洋环境自适应采样的水下滑翔机、具备高速航行能力的半潜式无人航行器等新型海洋机器人系统，取得了一大批研究成果，在某些技术方面达到了国际先进水平。

  封锡盛表示，我国海洋机器人技术与世界发达国家相比还有很大的差距，主要体现在：没形成规模产业；具有自主知识产权的成果相对较少；对海洋机器人基本科学问题和技术探讨研究不足；跟踪研究多、自主创新少等方面。

  重大科学工程需要海洋机器人支撑封锡盛认为，国家重大科学工程离不开海洋机器人的支撑，需要发展特定环境下的海洋机器人系统。一是深远海海洋环境监视测定。海洋机器人作为走航式机动搭载平台，是海洋环境立体监测系统必不可少的移动传感器。二是国际深海资源勘察开发。深海海底蕴藏着极为丰富的多金属结核、海底热液硫化物等矿产资源，而水下机器人是进行深海开发的重要工具。其中，自主水下机器人可搭载各种传感器对海底进行多参数测量，能确定海底资源富集程度；遥控水下机器人可搭载取样器、作业工具进行深海取样或辅助资源开发过程。三是海底生物资源调查。深海海底存在着多样化的种群与基因，而热液喷口区及部分海山区是高度敏感的稀有与脆弱的生态系统，海洋机器人为人类探索和揭示这些极端环境下生物的奥秘提供了近距离观测与调查手段。四是极地科学考察。水下机器人可搭载温盐深仪、仰视声呐、光通量测量仪、水下摄像机等设备，深入极地冰层下进行观测与测量。

  此外，海洋科学和海洋经济也需要海洋机器人的服务。海洋灾害的预测预警、海上交通、海上作业等都迫切地需要获得丰富的三维海洋环境参数，要想有效地解决海洋环境和海洋生态环境问题，也一定要通过海洋环境监视测定快速、准确地获取相关的海洋环境数据。而海洋机器人是一种可控移动观测平台，可为上述研究提供有效的海洋参数观测手段，同时能满足高分辨率、实时数据的测量要求。

  海洋机器人未来将集群化网络化专家觉得，未来海洋机器人的发展的新趋势主要是以遥控、自主和半潜3类海洋机器人通过协作和协同来完成使命，将更多地以集群、联网的方式执行作业任务；将超越海洋这一单一介质空间，出现既可以在水中或水面航行又可以在陆地上行驶、还能飞上蓝天的“超级海洋机器人”。此外，未来的海洋机器人还将发展成仿生机器人并实用化。目前，我国已经研制出很多仿效海洋生物行为的机器人，但大多数并未实用化。随着新材料、新能源、新传感器的技术进步，仿生机器人将有可能实用化。

  在对海洋机器人未来发展充满希望的同时，专家也指出，海洋机器人的研发亟待解决自主、智能、能源及动力推进、先进电子自动化设备、发射及回收、传感器及感知、标准化与模块等关键技术问题。“我国是制造业大国，海洋机器人的发展必将推动我们国家海洋高技术装备产业的发展，并使我国成为这一领域的制造业大国。”封锡盛说。