水下機(jī)器人，帶你傾聽“大海之聲”

原標(biāo)題：水下機(jī)器人，帶你傾聽“大海之聲”

文 | 柯鳴

來源 | 智能相對論（aixdlun）

Once more you open the door

And you're here in my heart

And my heart will go on and on

——《My heart will goon》

1912年4月14日是一個(gè)令人惋惜的日子，泰坦尼克號(hào)從英國南安普敦（Southampton）出發(fā)，途經(jīng)法國瑟堡-奧克特維爾（Cherbourg-Octeville）以及愛爾蘭（此時(shí)為英屬）的皇后鎮(zhèn)（Queenstown，1849年改名為Cobh），計(jì)劃中的目的地為美國的紐約，開始了這艘“夢幻客輪”的處女航。

但是，泰坦尼克號(hào)在航行中撞上冰山，造成了當(dāng)時(shí)在和平時(shí)期最嚴(yán)重的一次航海事故，也是迄今為止最為人所知的一次海難，共1502人罹難。

泰坦尼克號(hào)沉船前的最后一張照片（1912）

近百年后，RMS泰坦尼克公司組成了科學(xué)家小組，進(jìn)行了對泰坦尼克號(hào)的水下探測。這支科學(xué)家小組使用數(shù)臺(tái)水下機(jī)器人對殘骸進(jìn)行考察，拍攝了數(shù)千張照片以及數(shù)小時(shí)的影片。泰坦尼克號(hào)的殘骸現(xiàn)在正安靜地躺在2.5英里（約4000米）的水下。一張張高分辨率照片顯示出泰坦尼克號(hào)的船首部位，圍欄和錨清晰可見。

水下機(jī)器人拍攝的船首與船錨

而日前，英國東英吉利大學(xué)皮埃爾教授利用幾臺(tái)“海洋滑翔機(jī)”實(shí)現(xiàn)了北大西洋和南冰洋的“海洋之聲”探測，其通過迅速而隱蔽的行動(dòng)和僅發(fā)出微小的聲音，能夠在水下悄無聲息的穿行。

其可以在幾個(gè)月內(nèi)穿行幾千公里，期間可以記錄下魚類等海洋生物發(fā)出的聲音，給科學(xué)家研究和保護(hù)海洋生物提供數(shù)據(jù)支持。海洋滑翔機(jī)通過衛(wèi)星與地面科學(xué)家取得聯(lián)系，收集的數(shù)據(jù)有利于幫助海洋科學(xué)家繪制海洋的生態(tài)譜圖。

從“上天”到“下?！?，水下機(jī)器人作為機(jī)器人新形態(tài)的出現(xiàn)也為人工智能的發(fā)展拓寬了領(lǐng)域，而作為發(fā)展的新方向，其也應(yīng)“大有可為”。

深海競爭領(lǐng)域中的“新藍(lán)海”

近年來，在無人機(jī)市場的帶動(dòng)下，水下智能機(jī)器人產(chǎn)品也開始嶄露頭角，并在資源調(diào)查取樣、打撈和軍事等方面獲得廣泛應(yīng)用。特別是近日在高交會(huì)上亮相的眾多水下機(jī)器人，不僅展示了其技術(shù)，也體現(xiàn)了水下機(jī)器人發(fā)展的潛能和后勁。

當(dāng)視野從天空、陸地逐漸轉(zhuǎn)向海洋，智能相對論（aixdlun）分析師柯鳴認(rèn)為，水下機(jī)器人的發(fā)展大有前景。隨著人工智能技術(shù)與機(jī)器人硬件的逐漸完備，水下機(jī)器人的“深海競爭”也將日趨激烈。

1.尚未充分開發(fā)的“藍(lán)海市場”

水下機(jī)器人，一直給人以神秘莫測的印象，也一直未曾走進(jìn)大眾的視野中，其與空中無人機(jī)市場的火爆形成著鮮明的對比。而實(shí)際上，水下機(jī)器人市場，是一片容量巨大、潛力巨大的優(yōu)質(zhì)市場。但就目前而言，還沒有被充分開發(fā)，消費(fèi)人群基數(shù)較大。

從第一艘無人遙控潛水器在1953年問世，此后水下機(jī)器人一直是活躍在軍工領(lǐng)域，或科研院所的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。美國是世界上最先開展水下機(jī)器人開發(fā)的國家，也擁有最先進(jìn)的技術(shù)。

斯坦福大學(xué)一支隊(duì)伍就研發(fā)了一款水下類人機(jī)器人名為OceanOne，它的背部安有計(jì)算單元、電池、推進(jìn)器，能像真人一樣游泳，身高為5英尺，并使用人工智能和觸覺反饋系統(tǒng)，可向終端設(shè)備傳遞機(jī)器人手持東西的感受。

斯坦福大學(xué)研制的水下機(jī)器人“OceanOne”

從業(yè)界發(fā)展來看，整個(gè)水下機(jī)器人市場總量非常可觀，大致可分為消費(fèi)級市場和企業(yè)級市場，尤其是在企業(yè)級市場，許多高危、復(fù)雜、以及人力無法操作的水下工作將逐漸被水下機(jī)器人所取代。

據(jù)市場研究公司IDC日前發(fā)布的公告預(yù)測，2018年全球的機(jī)器人和無人機(jī)市場規(guī)模將達(dá)1031億美元，比2017年增長22.1%，機(jī)器人市場趨熱，而水下機(jī)器人作為機(jī)器人行業(yè)新的應(yīng)用場景將會(huì)有更多的機(jī)會(huì)。

相比于無人機(jī)在技術(shù)和產(chǎn)品上都較為成熟并已被消費(fèi)級市場接受，水下機(jī)器人在技術(shù)和產(chǎn)品形態(tài)上都有待開發(fā)，產(chǎn)品的價(jià)格也較為昂貴。但從市場格局上看，目前國內(nèi)水下機(jī)器人市場的玩家并不多，相對優(yōu)秀的也不到十家，更是沒有巨頭稱霸，市場正處于起步階段，尚未被“充分開發(fā)”。

2.滿足海洋探索需求大有可為

在傳統(tǒng)的觀念上，水下機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域更多為軍用和工業(yè)，其主要實(shí)現(xiàn)海底資源探測、開采以及海底救援等任務(wù)。

但是，隨著不過，隨著互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、智能制造等技術(shù)的發(fā)展和民眾生活水平的提高，大眾對于水下領(lǐng)域的探測需求也在日益增長，水下智能機(jī)器人的市場正在一步步向商業(yè)、民用等領(lǐng)域擴(kuò)張。隨之而來的，就是各種形態(tài)的水下潛航產(chǎn)品，例如較為偏C端的形態(tài)各異的可供娛樂、科教片拍攝的消費(fèi)級水下機(jī)器人。

如今，水下智能機(jī)器人已開始為大眾所熟知，除可在水下移動(dòng)探測之外，在搭載了如視覺、感知、人工智能和自動(dòng)平衡等技術(shù)后，航速、下潛深度、拍攝畫面的清晰度等都有了極大的提升，其已可以滿足基本海底無人操控的需求。

3.應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛

從水下機(jī)器人的市場表現(xiàn)來看，其應(yīng)用領(lǐng)域也是相當(dāng)廣泛的。比如在水產(chǎn)養(yǎng)殖上，我國許多底播增殖型海洋牧場采捕仍用的是人力，工具也相當(dāng)原始，這對于養(yǎng)殖者來說，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、采捕成本高還具有極高的安全風(fēng)險(xiǎn)。而水下機(jī)器人的興起和發(fā)展可以幫助漁民們輕松解決這些問題。

水下機(jī)器人在管道清潔領(lǐng)域也將大有作為。我國因?yàn)槿丝诜植疾痪?，城市管道面臨著堵塞、年久失修等問題。如果運(yùn)用水下機(jī)器人進(jìn)行管道的檢測，就可精準(zhǔn)定位需要修理的管道，避免了大規(guī)模挖開地面，重新安裝的方式，節(jié)省了大量的人力和時(shí)間，保障了城市交通的正常運(yùn)行。

在娛樂消費(fèi)端，水下機(jī)器人也有相當(dāng)廣泛的市場。隨著潛水運(yùn)動(dòng)的興起，我國擁有潛水證的人群已達(dá)1.5億，越來越多的人對深水運(yùn)動(dòng)感興趣，因此也給C端市場帶來了機(jī)會(huì)，比如海洋館、游樂場、科技館等娛樂場所就需要水下機(jī)器人監(jiān)控水域環(huán)境，實(shí)時(shí)進(jìn)行信息反饋，避免人員溺水和傷亡事件的發(fā)生。在個(gè)人消費(fèi)領(lǐng)域，小型的水下機(jī)器人還可用于水下拍攝，攜帶方便。

“上天下?！保腔孟筮€是行業(yè)風(fēng)口？

如今，水下機(jī)器人行業(yè)如今的發(fā)展速度已有了明顯的提升，加之其應(yīng)用場景的擴(kuò)大，越來越多的公司開始進(jìn)入這一領(lǐng)域。但僅就國內(nèi)當(dāng)前情況看，即便入局較早，但入局者們尚未在產(chǎn)品性能、技術(shù)、市場占有率等方面分出層級，創(chuàng)業(yè)者們?nèi)蕴幱诔醪桨l(fā)展的階段。智能相對論（aixdlun）分析師柯鳴認(rèn)為，不論是幻象還是風(fēng)口，其依然需要解決幾個(gè)問題。

1.行業(yè)雖已明朗，C端落地仍成問題

目前，市面上的水下機(jī)器人發(fā)展開始助攻C端方向，但是，即便AI加成，國內(nèi)的水下智能機(jī)器人要想真正完成落地直達(dá)C端，卻依然有著不小的難度。

實(shí)際上，水下機(jī)器人的C端落地還存在著浮力、防水、動(dòng)力推進(jìn)等問題，其對產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)要求較高，需要較為有力的技術(shù)支持。

反觀當(dāng)下，雖然消費(fèi)級的水下智能機(jī)器人已開始在國內(nèi)上開始流行，并主要用于潛水運(yùn)動(dòng)、海釣捕魚、水下攝影，但國內(nèi)品牌的水下機(jī)器人產(chǎn)品卻始終不能在海內(nèi)外的中高端民用市場獲得用戶青睞。畢竟，其應(yīng)用空間在危險(xiǎn)的海洋，無論是使用環(huán)境還是使用壽命都必須承受嚴(yán)酷的考驗(yàn)。

因此，盡管水下機(jī)器人行業(yè)正在通過方方面面滲入我們的生活。但由于技術(shù)門檻高，研發(fā)難度大、周期長，即便一部分產(chǎn)品未能達(dá)到實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)的水下機(jī)器人產(chǎn)品還是較為偏向B端，價(jià)格也較為昂貴。行業(yè)如若想要真正滲入C端市場，仍需要突破價(jià)格門檻和使用門檻。不過遺憾的是，目前萬元以下、操作簡單易攜帶的水中機(jī)器人仍未出現(xiàn)在市場。

2.“三大難題”難以攻破

對于B端市場來說，其也并非“完美無缺”。B端市場中的水下機(jī)器人也存在著諸多需要攻克的難題。

首先要解決的就是密封性問題。作為長時(shí)間水下作業(yè)的機(jī)器人，其內(nèi)部有著電路、電機(jī)等眾多電子元器件，而目前業(yè)內(nèi)通過加固設(shè)備外殼的密封性及內(nèi)部設(shè)置密封艙等方式保證密封性，但其效果并未盡如人意。

其次是完善機(jī)器人的水下平衡能力。根據(jù)物理學(xué)中的阿基米德原理，浸在液體或氣體里的物體會(huì)受到向上的浮力作用，浮力的大小則等于被該物體排開的液體的重力。而浮力正是水下機(jī)器人需要解決的一個(gè)重要問題，但這不僅需要開發(fā)者進(jìn)行精確計(jì)算，還需要對設(shè)備進(jìn)行相當(dāng)精細(xì)的重力布局，甚是設(shè)備內(nèi)的每一根線都要仔細(xì)考慮，并且要經(jīng)歷數(shù)十次的測試。

最后，作為水下機(jī)器人，其對通訊設(shè)備、攝像頭、推進(jìn)器等設(shè)備也有更高要求。畢竟，水下機(jī)器人最基本的工作是代替人潛入水中，通過攝像頭拍攝水下情況，在這一過程中還需要燈光的配合，然后將這些數(shù)據(jù)將通過無線設(shè)備傳回到水上的關(guān)聯(lián)設(shè)備。

總的來說，不論是B端還是C端的水下機(jī)器人，其發(fā)展仍然有很長的路要走，但是也能看到，其水產(chǎn)養(yǎng)殖、水污染檢測、教育行業(yè)和市政管道檢測以及民用行業(yè)依然有著很大的前景。

畢竟，“拯救泰坦尼克號(hào)”，傾聽“大海之聲”，水下機(jī)器人發(fā)揮著無法替代的作用。

智能相對論（微信id:aixdlun）：深挖人工智能這口井，評出咸淡，講出黑白，道出深淺。重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域：AI+醫(yī)療、機(jī)器人、智能駕駛、AI+硬件、物聯(lián)網(wǎng)、AI+金融、AI+安全、AR/VR、開發(fā)者以及背后的芯片、算法、人機(jī)交互等。

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