水下机器人ROV行业趋势及新技术

2019-10-17

 随着涉及ROV的相关技术的不断成熟，使用这种“远程遥控”的作业方式在不断增加。可再生能源行业就是当下ROV应用不断增长的行业，诸如：离岸的风电站的建设需要一个很长时间的周期，包括安装、检修、维护等任务。这些工作中需要在水下（尤其是在大流速和低能见度下）采取无人潜水器进行水下干预作业。同理，以前很多在半潜式平台上进行的深水作业现在都可以使用ROV来远程进行支持，从而显著的降低实施成本。

随着海洋传感器技术的不断发展，也无疑会推动和扩展ROV及AUV的应用范畴。比如利用声学定位及激光技术去准确地绘制海底地形及水下结构物，并实时地生成一幅3D的点云数据并传送到陆地基站。水声通讯技术的持续发展使得ROV/AUV直接和水下的控制设施通讯，这样当和水上的通讯设施通讯失败时，可以提供一个额外的通讯设施覆盖。

 电机驱动技术的不断进步使得纯电动ROV的数量在不断增加，但这种ROV一般会使用在对环境比较敏感的区域，比如含有碳氢化合物的液体泄露造成的环境污染。大型纯电动ROV的电力消耗会明显增加，这些电能必须通过脐带缆传送到水下的ROV本体，这也成为纯电动ROV发展的一个限制因素。相比之下，使用液压动力作为推进器以及工作负载的动力源是更高效的一种方式，在适合的环境区域内，液压动力ROV无疑在一段时间内还将占据优势。

最新的发展是混合了ROV和AUV特点的水下无人潜器系统的出现，它在降低海洋工程作业的运行成本上表现出很多优势。按照现今技术的水平，将一台AUV永久地部署在水下的“站点”并随时待命接受指令进行工作已经完全可能。但设备长期待命，其可靠性和维护性是这种方案真正可行的关键因素。

海底地形及海底管线路由的调查领域，这种ROV/AUV的混合型系统也有相当的能力可以挑战传统的工作级ROV。虽然在两种潜器系统上可以搭载的传感器的性能表现上相差无几，但是在水下不断变化的动态环境下，类似AUV系统的控制决策的响应要比一个ROV飞手快得多，因此这种系统能够提供一个更加稳定的水下平台供传感器去采集数据。

未来无人潜器的发展会怎样？是完全无人干预的潜航器在世界的各个海域自主巡航工作，还是使用混合型的无人潜器让其处于自动飞行模式但同时工程师持续地监控潜器状态？无论怎样，潜器在水下出现意外情况时有后备的应急方案是水下无人潜器设计者始终需要考虑的问题。