国内外深海水下机器人技术发展与应用调研报告 - 深海机械臂技术

引言

深海勘查是人类继陆地调查和太空遥感遥测之外的又一地球观测研究领域，对大洋金属矿藏勘探、地球生命起源以及极端生态系统研究具有重要意义。当前，世界各国都高度重视发展海洋科技，美、日、英、法、德等国家都制定了长远的海洋科技发展规划，深海装备技术也日臻成熟。

从上世纪五十年代以来，世界发达国家均在努力发展深海水下机器人技术，取得了令人瞩目的发展，先后出现了载人潜水器、有缆遥控潜水器和无缆自主潜水器。近年来，遥控水下机器人与自主水下机器人复合潜水器以及有缆遥控海底作业车相继研制成功。传感器、控制系统、通讯和机械臂方面的进展使遥控水下机器人的性能得到很大提高和扩展，在民用领域中大量取代了载人潜水器。这些技术进步还有可能使自主水下机器人能够完成复杂和精确测量与取样作业。

海洋开发关系国家的安全和权益，我国必须抓住机遇走向深海大洋。而能否实现这一目标的关键在于深海探测技术的发展与实力，这就要求我国必须重视深海技术，不断缩小与美国等海洋强国在深海探测领域的差距。经过十余年的发展，我国的深海水下机器人从落后到迎头赶上，并达到国际领先水平，实现了跨越式的发展。下一阶段，我国应该在工程化、产业化应用上实现深海水下机器人的进一步发展。

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【正文目录】

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第一章 国内外深海水下机器人发展概况

第一节 深海水下机器人概述

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一、水下机器人分类

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二、深海水下机器人功能及结构

第二节 国内外深海水下机器人发展情况

一、遥控水下机器人(ROV)

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二、自主水下机器人(AUV)

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三、自主/遥控水下机器人(ARV)

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四、载人潜水器(HOV)

第三节 重点国家深海水下机器人发展情况

一、美国

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二、日本

三、中国

四、其他国家

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第四节 深海水下机器人未来研发趋势

一、作业区更深更远

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二、标准化和模块化

三、更高层次自主化

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四、多机器人协同化

第二章 国内外典型深海水下机器人

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第一节 美国

一、“蓝鳍金枪鱼-21”无人潜航器

二、“逆戟鲸”无人潜航器

第二节 日本

一、“海沟号”遥控水下机器人

二、R2D4水下机器人

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第三节 中国

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一、“蛟龙号”载人潜水器

二、“海斗号”自主/遥控水下机器人

第四节 俄罗斯

一、“勇士-D”无人潜航器

二、“波塞冬”无人潜航器

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第三章 国内外深海水下机器人关键技术

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第一节 自主控制技术

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一、自主运动控制技术

二、自主路径规划与避障技术

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三、智能感知与自主探测

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第二节 动力与推进系统设计技术

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一、能源动力系统技术

二、推进系统技术

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第三节 机械手及其他作业工具技术

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一、水下机械手结构设计

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二、水下机械手操作控制

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三、其他外接工具

第四节 平台交互技术

一、自主对接与回收技术

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二、水下精确定位与导航技术

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三、水下数据链通信技术

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第五节 故障诊断与容错控制技术

第四章 国内外深海水下机器人主要应用领域

第一节 海洋科学研究

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一、海洋科学考察领域需求

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二、深海水下机器人应用情况

第二节 海底矿藏勘探

一、海底矿藏勘探领域需求

二、深海水下机器人应用情况

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第三节 海洋救助与打捞

一、海洋救助与打捞作业需求

二、深海水下机器人应用情况

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第四节 水下工程施工

一、水下工程施工领域需求

二、深海水下机器人应用情况

第五节 军事领域

一、军事领域需求

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二、深海水下机器人应用情况

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第五章 国内外深海水下机器人重点研制单位

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第一节 国外深海水下机器人重点研制单位

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一、美国通用动力任务系统公司

二、美国特里达因海事公司

三、美国伍兹霍尔海洋研究所

四、英国南安普顿国家海洋中心

五、法国ECA公司

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六、挪威康斯博格海事公司

七、瑞典萨博海眼公司

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第二节 国内深海水下机器人重点研制机构

一、中国船舶重工集团公司第七〇二研究所

二、中国船舶重工集团公司第七一九研究所

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三、中国科学院沈阳自动化研究所

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四、上海交通大学

五、哈尔滨工程大学

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第三节 国内深海水下机器人重点研制企业

一、天津深之蓝海洋设备科技有限公司

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二、天津瀚海蓝帆海洋科技有限公司

三、上海彩虹鱼海洋科技股份有限公司

四、上海中车艾森迪海洋装备有限公司

五、博雅工道(北京)机器人科技有限公司

第六章 我国深海水下机器人技术评估与建议

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第一节 我国深海水下机器人技术及应用现状

一、逐步打破西方国家技术垄断

二、初步探索水下机器人协同作业

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第二节 国内外深海水下机器人技术差距

第三节 我国深海水下机器人发展建议

一、整合资源实现多学科联合攻关

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二、实施顶层规划引领成系列发展

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三、通过产业化建设促进企业发展

国防军工产业研究中心

北京太阳谷咨询有限公司（国防军工产业研究中心）以“调查研究国外先进技术，提高用户科学决策能力”为使命，立足于国防军工行业，面向高端装备产业，致力于成为国内领先的高端装备产业研究与市场调查咨询机构。面向未来，我们将始终围绕国防军工技术与装备领域开展精细化研究工作,为战略决策、项目管理、规划论证、技术探索、产品开发、型号研制、市场拓展、课题研究等提供整体咨询解决方案与智力支撑。

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