“探索4500”自主水下机器人助力北极科考沈阳自动化研究所主持研制的

沈阳自动化研究所主持研制的“探索4500”自主水下机器人（以下简称“探索4500”）表现出色，成功完成北极高纬度海冰覆盖区的科学考察作业。这也是我国首次利用自主水下机器人在北极高纬度地区开展近海底科考应用，其成功下潜获取的宝贵数据资料，将为北极环境保护提供重要的科学支撑。

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科考人员在甲板上做布放准备。中国科学院沈阳自动化研究所供图
据了解，这是“探索4500”自主水下机器人是第一次出征极地。“探索4500”自主水下机器人是由沈阳自动化研究所主持研制的，外观酷似一条“大黄鱼” 。和普通的无人水下机器人相比， “探索4500”自主水下机器人的自主能力更强。“相较于遥控水下机器人， ‘探索4500’没有缆线与母船连接，不需要人工干预就能够实现自主航行和执行探测，续航时间更长，工作范围也更大， ”沈阳自动化研究所副研究员李阳这样介绍道。

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尽管“探索4500”自主水下机器人本领已足够强大，但要去极地恶劣环境闯荡，科研人员们还是不太放心。在出发前，他们又对“探索4500”自主水下机器人进行了一系列的技术升级、改造，全面提高了系统的可靠性。
在极地高纬度地区，科考母船会因为风、流等相互作用发生位移，致使水下机器人的布放和回收难以在一个相对固定区域内实现，冰层也会阻碍母船和水下机器人之间的通信。“这些都要求水下机器人拥有自主导引能力，能够准确接收母船指令，并根据自身设备的状态调整运行轨迹，在回收过程中逐渐向母船靠拢，从而实现自动、安全回收。”沈阳自动化研究所副研究员邵刚介绍。
为确保“探索4500”自主水下机器人连续下潜成功，并能安全回收，针对此次北极科考工作区高密集度海冰覆盖的特点，科研团队创新性地研发了声学遥控和自动导引相融合的冰下回收技术。沈阳自动化研究所副研究员邵刚说：“我们还增加了应急信标，用于潜器上浮后卡在冰层下或肉眼无法确定位置时，进行较为准确的方向定位。”
对“探索4500”自主水下机器人的故障处理流程科研团队也进行了优化，让它自主判断自身当下的状态，从而做出决策。“机器人在持续工作一段时间后，就能够像我们人类一样感觉自己身体状态如何。”沈阳自动化研究所副研究员邵刚说， “如果觉得自己‘精神头’还不错，就会继续干活；如果绝的不太好，它就会立即向我们发出求救信号，我们会马上去帮助它。”
沈阳自动化研究所副所长李硕介绍，极地海洋的许多区域长年被海冰覆盖，对海冰特征和冰下海域进行考察是极地考察的重要组成部分。极地科考一直是水下机器人发展的重点方向。近些年来，沈阳自动化研究所先后有4种类型6台套无人水下机器人参加了8次极地科考，为我国极地科考作出了重要贡献。
【“探索4500”自主水下机器人助力北极科考】沈阳自动化研究所副所长李硕李硕说：“本次将“探索4500”自主水下机器人应用于北极科考任务，让我们更加了解科学家们对于智能机器人技术的需求。科研团队将以此为起点，将技术创新与科学需求紧密衔接，不断优化和升级，为今后开展北极科考更大面积的探测作业提供更加智能的技术手段，助力科学家获得更多有价值的数据和信息。”