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【專業(yè)剖析】為何水下機(jī)器人歷經(jīng)30年,仍未解決通訊難題?

有兩個(gè)辦法。

“一個(gè)辦法是給機(jī)器人裝一根電纜線。有了這根線纜,就可以實(shí)現(xiàn)水下的通信、視頻傳輸。但是線纜長(zhǎng)度是最大的障礙,畢竟不可能無(wú)限長(zhǎng),同時(shí)線纜越長(zhǎng)也會(huì)越影響機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性和靈活性。

“所以,這種有線的機(jī)器人只適合在有限、固定的范圍內(nèi)使用。這種,我們稱之為遙控型,就是通過(guò)電纜來(lái)遙控的水下機(jī)器人!

另外一種就是無(wú)線的自主型水下機(jī)器人,即去掉線纜,也不依賴于通信。顯然,這樣做的好處是可以讓機(jī)器人走得更遠(yuǎn)、更自由。

“因?yàn)檫@種是自主型水下機(jī)器人,它在作業(yè)過(guò)程中要完全依賴于機(jī)載的智能設(shè)備,所以它的完美程度幾乎完全需要依靠其智能化水平的高低。

“當(dāng)然,目前各種人工智能技術(shù)都在進(jìn)步,而每一個(gè)技術(shù)總是能找到應(yīng)用空間。因此,盡管目前自主水下機(jī)器人的自主能力不高,但它仍然有著自己的用武之地,而且將來(lái)的技術(shù)和自主化、智能化水平也會(huì)逐漸提高,屆時(shí)就會(huì)在更多的領(lǐng)域發(fā)揮作用。”

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比如像在大規(guī)模的海洋探測(cè)和搜救方面,水下機(jī)器人的作用將會(huì)變得越來(lái)越大。

一個(gè)實(shí)際的例子就是,馬航370失事之后的殘骸搜索。這其中,美國(guó)的藍(lán)鰭金槍魚(美國(guó)最先進(jìn)的軍用水下機(jī)器人)因?yàn)閰⑴c了搜救的行動(dòng)而被公眾所熟知。它就是一款自主的水下機(jī)器人。

目前,在水下主要靠聲波。其他的像電磁波、超長(zhǎng)波也偶爾會(huì)用到,但是也都是在有限的信道范圍之內(nèi),傳送的波特率非常之低。

“另外,就是會(huì)用到激光,主要是藍(lán)綠激光。它可以穿透一定的水深,但是能達(dá)到的深度也就只有80-100米這個(gè)范圍,再深就不行了。

“所以綜合來(lái)看,目前水下機(jī)器人的通信還是主要靠聲波來(lái)完成,靠各種聲納設(shè)備來(lái)做信號(hào)傳輸!

加快技術(shù)落地,需要院校、公司和社會(huì)一起努力

“這個(gè)問(wèn)題比較大,牽涉到了很多方面的事情,這也是我們國(guó)家一個(gè)比較大的課題和難題:技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化率始終不高。

“我們不可能做到所有的科研成果全部都轉(zhuǎn)化,無(wú)論是國(guó)內(nèi),還是國(guó)外。

“這個(gè)有各個(gè)方面的原因。首先我們要看技術(shù)成果本身是不是達(dá)到了可以轉(zhuǎn)化的程度,其次是技術(shù)轉(zhuǎn)化也需要有一個(gè)中間的推動(dòng)介質(zhì)!

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一個(gè)在實(shí)驗(yàn)室里完成的技術(shù)成果,并不等同于商業(yè)化的產(chǎn)品。從成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,中間需要有人力物力財(cái)力的投入、市場(chǎng)化技術(shù)的二次開發(fā),而這些目前正是國(guó)內(nèi)水下機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的軟肋和薄弱環(huán)節(jié)。

“機(jī)器人這個(gè)產(chǎn)業(yè)在我國(guó)還算是個(gè)新興的產(chǎn)業(yè),而我們的很多企業(yè)都還很年輕,技術(shù)基礎(chǔ)和人才準(zhǔn)備不足,對(duì)技術(shù)成果的接受和轉(zhuǎn)化方面還非常吃力!

這就需要一定的時(shí)間,并要求產(chǎn)學(xué)研各方面一起努力,消除各種不利的因素。

作為科研單位,要在課題選擇上多向市場(chǎng)靠攏,充分考慮將來(lái)技術(shù)成果的市場(chǎng)化前景,跟市場(chǎng)銜接;我們的企業(yè)也要不斷壯大自己的技術(shù)實(shí)力,以增強(qiáng)接受技術(shù)并轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品的能力。

最后一個(gè)重要的方面就是,在從實(shí)驗(yàn)室技術(shù)成果到商業(yè)化產(chǎn)品的過(guò)程中,需要社會(huì)的大力支持,如金融、投資機(jī)構(gòu)、政策等方方面面。

“現(xiàn)在有越來(lái)越多的金融和投資機(jī)構(gòu)在關(guān)注機(jī)器人領(lǐng)域,我覺得是一個(gè)很可喜的現(xiàn)象!

未來(lái),家庭娛樂將是水下機(jī)器人下一個(gè)發(fā)力方向

2016年,我國(guó)特種機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到6.3億美元,增速達(dá)到16.7%。2017年,預(yù)計(jì)特種機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模為7.4億美元。到2020年,特種機(jī)器人的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求有望達(dá)到12.4億美元。

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從大的方面來(lái)說(shuō),軍事是一個(gè)很典型的領(lǐng)域,這個(gè)在國(guó)外也是用的比較多的一個(gè)領(lǐng)域。而民用的水下機(jī)器人大體上有以下幾個(gè)領(lǐng)域:海洋能源,海洋石油、天然氣的探測(cè)開發(fā),這也是水下機(jī)器人得以廣泛使用的重要行業(yè);

其他的像海底通訊,海底電纜、管線的鋪設(shè)和維修,還有海上救助、沉物打撈等等。另外就是海洋科學(xué)研究方面。

以上就是水下機(jī)器人目前最為主要的應(yīng)用領(lǐng)域。

近年來(lái),家庭娛樂也成為了水下機(jī)器人的一個(gè)越來(lái)越重要的應(yīng)用方向。隨著人們生活水平提高和對(duì)生活品質(zhì)的追求,對(duì)旅游尤其是水下世界的探索會(huì)越來(lái)越多,而水下機(jī)器人可以幫人們擴(kuò)大水下視野,又能錄制生動(dòng)有趣的水下視頻,從而滿足人們的娛樂需求。

因此,這也給水下機(jī)器人提供了越來(lái)越大的市場(chǎng)空間,前景值得期待。

最后:

目前我國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)還是一個(gè)自由散漫的狀態(tài),誰(shuí)開發(fā)了一個(gè)產(chǎn)品,各家都有自己的一套標(biāo)準(zhǔn),各自為政的局面。

“這種狀態(tài)是不對(duì)的,也不利于整體行業(yè)的健康發(fā)展。

“我個(gè)人認(rèn)為,出臺(tái)一套統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的法律法規(guī)政策作為保障,對(duì)我國(guó)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),非常必要!狈庠菏孔詈罂偨Y(jié)道。

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