打破技术壁垒！我国科研团队成功研发水下机器人“海龟”，实现海底厘米级观测重大突破【附水下机器人行业发展趋势】

（图片来源：视频截图）

近日，哈尔滨工程大学船舶与海洋工程学院王刚教授团队成功研发出一款名为“海龟”的敏捷型水下机器人。不仅实现了近海底环境观测的厘米级突破，更以灵动身姿颠覆了传统水下机器人“笨拙”“僵硬”的刻板印象，开启一个更加精准、高效、环保的水下探测新时代。

传统水下机器人受制于推进系统布局，航行时搅动的水流常将海底沉积物扬起数米高，导致观测数据模糊不清。"海龟"团队通过仿生学设计，将六组推进器优化为立体交叉布局，使航行扰动降低90%。在水下航行时扰动极小，几乎不产生明显水流波动，有效减少了对海底沉积物的干扰。在南海珊瑚礁试验中，机器人距礁盘仅3厘米时，四周沉积物仅泛起细微涟漪，拍摄的珊瑚虫呼吸动作清晰可辨。

更革命性的是，团队创新性地提出"三点惯性测量感知方法"。通过在机器人头部、躯干和尾部部署高精度传感器，系统数据噪声降低76.2%，响应时间从2秒压缩至0.8秒。当"海龟"在模拟海底火山地形中完成连续7个急转弯时，倾角控制稳定性较传统设备提升7倍，彻底解决了复杂地形中的"晕眩症"。

（图片来源：视频截图）

王刚教授表示，传统水下导航依赖“定点跟踪”模式，就像地面车辆按既定路线行驶，只能前进、后退、上升、下降。如果想让水下机器人在一个狭小的缝隙间侧身穿过，就必须在算法上进行革命性创新。他提出将机器人的姿态信息融入算法中，使机器人像章鱼触手般灵活，实现360度自由调整姿态，在模拟狭缝穿越测试中，以侧身0.5米间距精准通过，成功攻克了水下航行器在复杂海底地形中实现全域自主机动的技术难题。

这项突破性成被国际期刊《自然·通讯》杂志赞誉为“开辟了敏捷型水下机器人的新方向”，使近海底环境观测距离达到了厘米级别。

水下机器人是集海洋科学、电子信息、自动化控制、材料科学等多学科于一体的高端智能装备。国家重视水下机器人行业发展，通过“十四五”规划等，明确将其列为为海洋强国战略重点，设专项基金攻关关键技术。出台产业规划，在税收等方面提供优惠，发布技术标准，推动产业发展与规范 。

如今，中国水下机器人在技术突破与国产化进程、应用场景多元化等方面都取得了显著成果。核心部件国产化率大幅提升，AI 算法、5G 通信及边缘计算等技术的应用提升了机器人的自主作业能力。同时，其在海洋资源勘探、环保与科研、国防与公共安全等领域的应用也不断深化。

水下机器人在深海资源勘探领域是不可或缺的工具。近年来，随着海洋开发、海洋资源勘探、海洋环境保护等需求的不断增长，水下机器人行业迎来了快速发展的机遇。2023年中国水下机器人市场规模达126亿元，前瞻产业研究院预计2025年将突破215亿元，2030年更有望达到747.4亿元。

随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，水下机器人将在海洋科学研究、资源开发和环境保护中发挥越来越重要的作用。

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更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国自主式水下机器人(AUV)行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

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