地球海洋深處仍然是地球上最后的探索前沿之一，蘊藏著重要的資源和關鍵的生態系統。傳統上，有兩種無人潛水器被用于探索深海：遙控潛水器（ROV），通過通信和控制系繩與水面船只相連，由船上的飛行員操作；以及自主式水下航行器（AUV ），這種航行器沒有繩索，可以在水下行駛，不需要操作員干預。這兩種工具都是幫助人類收集水下數據的有前途的工具，也是改變包括海洋研究、近海工業、環境保護甚至國防在內的部門的有前途的工具。

　　隨著氣候變化，了解海洋的需求變得更加迫切，使用遙控潛水器和自主式潛水器收集數據開始面臨獨特的挑戰。建造和維護它們的成本很高，而且通常需要大量專業人員來部署和回收。它們的大尺寸也給任務中的靈活性和機動性帶來了挑戰。具體來說，遙控潛水器受到其系繩長度的限制，需要不斷的人工監督，影響了數據收集和勘探的頻率和規模。

　　代表著一種范式的轉變

　　發現了市場上的這一空白，我們開發了Hydrus，這是一款完全自主的水下機器人，它將多種技術小型化，為水下用戶提供類似無人機的體驗。這將微型自主式潛水器的概念引入了市場。

　　Hydrus通過使數據獲取變得簡單和容易，正在改變海底研究、檢查、探測和分類。它的重量不到7千克，實際上是一個一體式（無束縛）自主解決方案，開箱即可使用。它可以由一個人發射和回收，減少了對昂貴的勘測船、船只、訓練有素的操作員和潛水員的需求。它的緊湊自然意味著更簡單的物流、最小的復雜性和降低的運營成本。這是一個關鍵的屬性，考慮到海洋的變化速度正在加快，需要更多的知識來幫助人類分析海洋的狀況。

　　開放海洋通道

　　考慮到水下的惡劣環境，Hydrus配備了先進的聲納、導航和通信系統。這使它能夠在沒有繩索的情況下完全自主地導航，利用物體檢測和規避來實時調整任務。它配有一個4K 60 FPS相機，具有強大的照明，以確保最高質量的視頻和攝影。通過人工智能圖像處理系統，它可以動態平衡相機設置和照明，以補償濁度。在相機無法使用的全混濁環境中，Hydrus仍然可以使用其聲納進行地圖繪制。Hydrus還允許在沒有特定知識或培訓的情況下在幾分鐘內規劃3D任務。

　　Hydrus在與澳大利亞海洋科學研究所（AIMS）的合作中展示了這種能力，該研究所位于澳大利亞東北海岸的熱帶海洋試驗場，稱為ReefWorks。任務是自主繪制海底的預定義區域，以尋找特定的興趣點——在這種情況下，這些興趣點是旨在代表水下地雷的隱藏物體。

　　通常，這種演習需要大量的費用和后勤復雜性。眾所周知，水螅蛇必須在困難的熱帶水域中活動，模擬帶來的潛在危險也加劇了這一問題。這反映了在危險和陌生環境中的真實世界搜索。

　　幸運的是，Hydrus是專門為解決這些問題而構建的。它的緊湊尺寸和自主能力使它能夠快速而輕松地完成任務。它的設計還考慮到了具有挑戰性的水域，使整個包裝對懸浮沉積物和復雜的水流具有彈性。

　　在任務期間，Hydrus在水中設定的周界內自動遵循預定義的搜索模式。在執行搜索模式時，它的相機成功地識別了興趣點，并捕捉到了目標物體的高精度圖像。

　　從部署到回收Hydrus，整個過程不到30分鐘。快速的周轉時間允許團隊再運行兩次模擬。通過重復模擬，該小組觀察到，在每次操作之間，類似地雷的物體在海底的位置發生了變化。這不僅突出了熱帶水域的復雜水流，還強調了如果作業只進行一次的潛在安全風險，這是傳統系統通常預期的。

　　展望未來

　　十年前，水下勘測和數據收集完全是訓練有素的專家用復雜昂貴的工具進行的領域。

　　微型水下機器人的興起為更高效的海洋經濟鋪平了道路。

　　憑借降低的成本、簡化的物流和強大的功能，微型自主式潛水器正在使全球社區更容易獲得海洋數據，并擴大海洋勘探，為科學、工業、環境和整個社會帶來深遠的利益。

　審核編輯：黃飛