計算機輔助製造

[拼音]：shuixia jiqiren

[英文]：under water robot

一種工作於水下的極限作業機器人，能潛入水中代替人完成某些操作,又稱潛水器。水下環境惡劣危險,人的潛水深度有限，所以水下機器人已成為開發海洋的重要工具。

簡況

1934年,美國研製出下潛934米的載人潛水器。1953年又研製出無人有纜遙控潛水器。其後的發展大致經歷了三個階段。從1953年至1974年為第一階段，主要進行潛水器的研製和早期的開發工作。先後研製出20多艘潛水器。其中美國的CURV系統在西班牙海成功地回收一枚氫彈，引起世界各國的重視。1975至1985年是遙控潛水器大發展時期。海洋石油和天然氣開發的需要，推動了潛水器理論和應用的研究，潛水器的數量和種類都有顯著地增長。載人潛水器和無人遙控潛水器（包括有纜遙控潛水器、水底爬行潛水器、拖航潛水器、無纜潛水器）在海洋調查、海洋石油開發、救撈等方面發揮了較大的作用。1985年，潛水器又進入一個新的發展時期。80年代以來,中國也開展了水下機器人的研究和開發,研製出“海人”1號(HR-1)水下機器人,成功地進行水下實驗。（見彩圖）

系統的結構與功能

典型的遙控潛水器是由水面裝置（包括操縱控制檯、電纜絞車、吊放裝置、供電系統等）和水下裝置（包括中繼器和潛水器本體）組成。潛水器本體（見圖）在水下靠推進器運動，本體上裝有觀測裝置（攝像機、照相機、照明燈等）和作業裝置（機械手、切割器、清洗器等）。潛水器的水下運動和作業，是由操作員在水面母艦上控制和監視。靠電纜向本體提供動力和交換資訊。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控式發展，即由母艦計算機和潛水器本體計算機實行遞階控制，它能對觀測資訊進行加工，建立環境和內部狀態模型。操作人員通過人機互動系統以面向過程的抽象符號或語言下達命令，並接受經計算機加工處理的資訊，對潛水器的執行和動作過程進行監視並排除故障。近年來開始研製智慧水下機器人系統。操作人員僅下達總任務，機器人就能根據識別和分析環境，自動規劃行動、迴避障礙、自主地完成指定任務。

參考書目

В．С．亞斯特列鮑夫、М.Б.依格納季耶夫、Φ．М．庫拉科夫、В．В．米哈伊洛夫著，關佶等譯：《水下機器人》，海洋出版社，北京，1984。