【专业剖析】为何水下机器人历经30年,仍未解决通讯难题?

镁客网 中字

有两个办法。

“一个办法是给机器人装一根电缆线。有了这根线缆,就可以实现水下的通信、视频传输。但是线缆长度是最大的障碍,毕竟不可能无限长,同时线缆越长也会越影响机器人的机动性和灵活性。

“所以,这种有线的机器人只适合在有限、固定的范围内使用。这种,我们称之为遥控型,就是通过电缆来遥控的水下机器人。”

另外一种就是无线的自主型水下机器人,即去掉线缆,也不依赖于通信。显然,这样做的好处是可以让机器人走得更远、更自由。

“因为这种是自主型水下机器人,它在作业过程中要完全依赖于机载的智能设备,所以它的完美程度几乎完全需要依靠其智能化水平的高低。

“当然,目前各种人工智能技术都在进步,而每一个技术总是能找到应用空间。因此,尽管目前自主水下机器人的自主能力不高,但它仍然有着自己的用武之地,而且将来的技术和自主化、智能化水平也会逐渐提高,届时就会在更多的领域发挥作用。”

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比如像在大规模的海洋探测和搜救方面,水下机器人的作用将会变得越来越大。

一个实际的例子就是,马航370失事之后的残骸搜索。这其中,美国的蓝鳍金枪鱼(美国最先进的军用水下机器人)因为参与了搜救的行动而被公众所熟知。它就是一款自主的水下机器人。

目前,在水下主要靠声波。其他的像电磁波、超长波也偶尔会用到,但是也都是在有限的信道范围之内,传送的波特率非常之低。

“另外,就是会用到激光,主要是蓝绿激光。它可以穿透一定的水深,但是能达到的深度也就只有80-100米这个范围,再深就不行了。

“所以综合来看,目前水下机器人的通信还是主要靠声波来完成,靠各种声纳设备来做信号传输。”

加快技术落地,需要院校、公司和社会一起努力

“这个问题比较大,牵涉到了很多方面的事情,这也是我们国家一个比较大的课题和难题:技术的成果转化率始终不高。

“我们不可能做到所有的科研成果全部都转化,无论是国内,还是国外。

“这个有各个方面的原因。首先我们要看技术成果本身是不是达到了可以转化的程度,其次是技术转化也需要有一个中间的推动介质。”

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一个在实验室里完成的技术成果,并不等同于商业化的产品。从成果转化为产品,中间需要有人力物力财力的投入、市场化技术的二次开发,而这些目前正是国内水下机器人产业的软肋和薄弱环节。

“机器人这个产业在我国还算是个新兴的产业,而我们的很多企业都还很年轻,技术基础和人才准备不足,对技术成果的接受和转化方面还非常吃力。”

这就需要一定的时间,并要求产学研各方面一起努力,消除各种不利的因素。

作为科研单位,要在课题选择上多向市场靠拢,充分考虑将来技术成果的市场化前景,跟市场衔接;我们的企业也要不断壮大自己的技术实力,以增强接受技术并转化成产品的能力。

最后一个重要的方面就是,在从实验室技术成果到商业化产品的过程中,需要社会的大力支持,如金融、投资机构、政策等方方面面。

“现在有越来越多的金融和投资机构在关注机器人领域,我觉得是一个很可喜的现象。”

未来,家庭娱乐将是水下机器人下一个发力方向

2016年,我国特种机器人市场规模达到6.3亿美元,增速达到16.7%。2017年,预计特种机器人市场规模为7.4亿美元。到2020年,特种机器人的国内市场需求有望达到12.4亿美元。

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从大的方面来说,军事是一个很典型的领域,这个在国外也是用的比较多的一个领域。而民用的水下机器人大体上有以下几个领域:海洋能源,海洋石油、天然气的探测开发,这也是水下机器人得以广泛使用的重要行业;

其他的像海底通讯,海底电缆、管线的铺设和维修,还有海上救助、沉物打捞等等。另外就是海洋科学研究方面。

以上就是水下机器人目前最为主要的应用领域。

近年来,家庭娱乐也成为了水下机器人的一个越来越重要的应用方向。随着人们生活水平提高和对生活品质的追求,对旅游尤其是水下世界的探索会越来越多,而水下机器人可以帮人们扩大水下视野,又能录制生动有趣的水下视频,从而满足人们的娱乐需求。

因此,这也给水下机器人提供了越来越大的市场空间,前景值得期待。

最后:

目前我国的机器人产业还是一个自由散漫的状态,谁开发了一个产品,各家都有自己的一套标准,各自为政的局面。

“这种状态是不对的,也不利于整体行业的健康发展。

“我个人认为,出台一套统一的标准和相关的法律法规政策作为保障,对我国的机器人产业来说,非常必要。”封院士最后总结道。

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