在当今海洋开发日益重要的时代背景下,水下机器人技术的发展备受关注。我国水下机器人技术虽已达到先进水平,但在实际应用转化方面却面临诸多问题,对海洋开发等工作产生了一定影响。
一、发展现状及现存问题
(一)应用产品稀缺,技术转化缓慢
我国水下机器人技术先进,然而可应用产品数量稀少,先进技术转化为实际应用的进程相对迟缓,这在一定程度上拖慢了我国海洋开发等相关工作的步伐。
(二)发展理念不一,缺乏顶层规划
当下,国内众多部门和单位纷纷从自身角度出发,陆续提出并研发多型水下机器人原理样机,看似呈现出蓬勃发展的态势。但各单位之间缺乏有效的沟通与了解,导致许多原理样机所攻克的关键技术存在低水平重复的情况,大量科研经费因此被浪费,缺乏统一的顶层规划使得整个行业的发展略显无序。
(三)研发到产业化及应用存在断层
与国外形成鲜明对比的是,国外水下机器人研发成果能迅速投入使用,并根据应用情况及时改进,形成良性迭代关系。而我国产品少、应用机会有限,像美国一台自主水下机器人年潜数可达几百次,我国 “潜龙一号” 却只有几十次。长此以往,我国与国外在水下机器人技术方面的差距恐将逐渐拉大。
(四)关键零部件研发和人才储备不足
我国水下机器人部分单机性能与国外不相上下,但在生态体系建设方面差距明显。国外已构建起涵盖研究、设计、制造、应用、服务、科普、比赛、教育和人才培养的完整体系,并且形成了独立工业部门,拥有从材料、零部件、整机、配套系统到专用船舶等完整产业链,而我国多由科研机构主导研发,企业参与度较低。同时,关键零部件如高精度传感器、核心的导航定位等主要依赖进口,且技术人员难以满足应用保障需求,例如一次出海试验保障机器运行往往需要十几个人,一去就是 100 多天,时常出现人手不足的情况。
二、抢抓机遇攻坚的方向
(一)整合资源,联合攻关
水下机器人涉及智能控制、机械与结构、通信与网络、模式识别、声呐技术等十多个学科,因此需要从顶层对我国水下机器人的发展进行科学规划,整合产业链条资源,带动多学科联合攻关,促使其形成体系化和系列化的发展格局,避免各自为政、重复研发的乱象。
(二)加强转化,推动产业化
科研院所研制的多为工程化实用样机,距离成熟的市场化产品还有一定距离,加之水下机器人产品本身技术含量高、投入大、风险高,所以建立以应用为导向、企业为主导、院所为支撑的产业化体系显得尤为重要。通过这样的体系,能够让新技术、新装备更快地转化为产品并投入实际应用,实现从技术到生产力的有效转变。
(三)精准定位,引领研发方向
重点支持无人化、智能化、信息化等水下机器人研发,规划并培育水下机器人产业。正如封锡盛院士所介绍的那样,未来水下机器人革命将呈现水面和水下机器人混合等多种形式,或为一体,或为模块化组合,又或是多台机器人混合,且能与空中、地面机器人协同工作。为此,要鼓励并引导借助先进的信息、电子、传感器、材料以及智能控制等技术,大力提升单体水下机器人的环境感知能力、自主决策能力及作业能力,在实现单体水下机器人技术重大突破的基础上,快速发展机器人集群技术,从而打造出具有竞争力的水下机器人产业,助力我国建设海洋强国、捍卫国家安全以及实现可持续发展。
我国水下机器人发展虽面临诸多挑战,但凭借现有的技术基础,通过合理的资源整合、有效的转化机制以及精准的研发定位,有望突破瓶颈,在海洋开发等领域发挥更大作用,为我国海洋事业发展贡献重要力量。