(原標(biāo)題 事故水下搜救:“水下機(jī)器人”顯神威)
在近期發(fā)生的兩起事故中,水下機(jī)器人大顯神通。先是美國研制的“藍(lán)鰭金槍魚”對馬航失聯(lián)客機(jī)可能墜毀的核心區(qū)域進(jìn)行水下搜索;繼而是水下機(jī)器人參與到了韓國“歲月”號客輪的搜救行動中。一時(shí)間,水下機(jī)器人的威力引發(fā)人們關(guān)注。
水下機(jī)器人也叫潛水器、航行器,是一種可代替或輔助人類完成水下作業(yè)的裝置,主要包括兩大類:遙控水下機(jī)器人(ROV)和自主水下機(jī)器人 (AUV)。遙控水下機(jī)器人通過電(光)纜操作,可攜帶機(jī)械手或作業(yè)工具進(jìn)行水下作業(yè)。由于它的動力是母船提供的,能持續(xù)作業(yè),但范圍有限。自主水下機(jī)器人則使用體內(nèi)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制,可自主完成人類賦予的使命,活動范圍大、隱蔽性強(qiáng)、功能多樣化,活動時(shí)間取決于自身攜帶的能源(電池),但無法攜帶機(jī)械手進(jìn)行水下作業(yè)。此外,還有一種載人潛水器,因操作者坐在機(jī)器人內(nèi)而得名。
上述兩類機(jī)器人在性能上既有重疊又各有特點(diǎn),在實(shí)際使用中也各有側(cè)重。對于失事物體的水下搜索,一般先使用自主水下機(jī)器人攜帶的“側(cè)掃聲吶”對區(qū)域進(jìn)行全覆蓋掃描,形成聲圖。若發(fā)現(xiàn)“疑似”目標(biāo),就使用照相機(jī)和錄像機(jī)等光學(xué)設(shè)備對可疑目標(biāo)進(jìn)行拍攝和錄像。一旦確定疑似目標(biāo)為失事物體殘骸,就要換遙控水下機(jī)器人登場了。它攜帶的機(jī)械手,可進(jìn)行水下打撈作業(yè)。
水下機(jī)器人的發(fā)展歷史約有60年, 經(jīng)歷了從載人到無人、從遙控到自主的階段,今后將進(jìn)入各種類型機(jī)器人的混合時(shí)代。相比陸上和空中機(jī)器人,水下機(jī)器人研究有其特殊性和更大的難度。由于其活動的介質(zhì)是海水,常規(guī)的通信手段在水下無法使用,海洋環(huán)境的復(fù)雜和多變性以及下潛深度等因素,也給水下機(jī)器人的通信、導(dǎo)航和控制帶來許多困難。此外,水下機(jī)器人還需要具備更強(qiáng)的抓取、收集樣本等“本領(lǐng)”, 才能更好地為人類服務(wù)。
未來,水下機(jī)器人將變得更加聰明、靈活。水下機(jī)器人配備的機(jī)械手臂現(xiàn)在還只能在人類遙控下做夾持、抓取這樣的“粗活”,而將來有可能參與到水下管線維護(hù)、危險(xiǎn)環(huán)境故障排除等更為復(fù)雜和精細(xì)的工作中去。在更加精準(zhǔn)的定位功能的指引下,水下機(jī)器人可以下潛到指定的深度,在指定的水域自主完成樣本采集。而隨著傳感器和智能控制技術(shù)的發(fā)展,水下機(jī)器人的“視覺”和“觸覺”也會不斷改善,如果說現(xiàn)在的水下機(jī)器人只能打撈靜止物體的話,未來的水下機(jī)器人則可以捧起一只正在水中游動的活魚。
隨著智能技術(shù)的發(fā)展和人類需求的增加,新型水下機(jī)器人系統(tǒng)將不斷涌現(xiàn),自主與遙控概念的界限也將逐步模糊和消失,并更多地以集群、聯(lián)網(wǎng)的方式執(zhí)行作業(yè)任務(wù),從而實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)和優(yōu)化,擴(kuò)大感知和作業(yè)范圍。創(chuàng)造發(fā)明,永無止境。把人類從危險(xiǎn)環(huán)境中解放出來,科技發(fā)展的前景令人憧憬。