海洋机器人专利技术管窥——能够潜伏海底，卫星激活，利用海流能驱动的航母杀手

2006年8月6日23:3:14

魏衍亮

国家知识产权局

【摘要】2005年12月，我国公开了一种利用水体温差驱动的水下机器人。国内主要媒体刊出了这种黄色的大型机器人在海洋中成功航行的照片。此前，国外媒体曾经发布了我国防御航空母舰的备选战术——战前在海底预先部署大量的攻击装置。为了躲避扫雷艇，它们必须远离航线。这些装置平时在大洋深处沉睡，战时被卫星信号激活，然后向指定海域集结、攻击特定目标。这种武器系统的最大技术瓶颈是解决长途奔袭的动力问题。随着温差驱动式水下机器人的研制成功，我国部署这种武器系统的技术难度已经大大降低。

    2005年12月，我国公开了一种利用水体温差驱动的水下机器人。国内主要媒体刊出了这种黄色的大型机器人在海洋中成功航行的照片。此前，国外媒体曾经发布了我国防御航空母舰的备选战术——战前在海底预先部署大量的攻击装置。为了躲避扫雷艇，它们必须远离航线。这些装置平时在大洋深处沉睡，战时被卫星信号激活，然后向指定海域集结、攻击特定目标。这种武器系统的最大技术瓶颈是解决长途奔袭的动力问题。随着温差驱动式水下机器人的研制成功，我国部署这种武器系统的技术难度已经大大降低。实际上，温差驱动式水下机器人也可以在民用领域产生巨大的市场价值。它的市场应用前景非常可观。

    尤为可喜的是，我国对这一技术拥有自主知识产权。例如，CN200510013137.1号文献涉及一种温差能驱动的滑翔运动水下机器人。它可按照预定的航向滑翔，同时利用海水的温度变化使某类物质产生相变作为驱动能量。它通过皮囊体积的变化而控制机器人的下潜与浮升。它还能利用水动力和GPS定位实现水下定位。它可以搭载大量的传感器、声纳系统、观测仪器、生命养护装置，甚至可以搭载大型武器。CN200510013138.6号文献涉及一种温差能驱动垂直升降的水下机器人。它利用水域深度的温度差作为驱动能量，通过系统外部皮囊体积的变化而改变系统浮力，实现在水体中的垂直升降。

    上述技术的专利申请人——天津大学还拥有其他一些机器人专利技术。这些专利技术的积累为天津大学开发、改进上述水体温差驱动机器人提供了有力的支撑。例如，CN01145160.2号文献涉及一种仅含转动副的二自由度平动并联机器人机构。CN02129665.0号文献涉及一种机器人主动手腕。CN03105161.8号文献涉及一种四自由度混联机器人。CN03129938.5号文献涉及一种用于显微外科手术机器人中的机械臂。CN03144281.1号文献涉及一种非对称空间五自由度混联机器人。CN02822735.2号文献涉及一种二自由度平面并联机器人机构。CN200410093829.7号文献涉及一种一种显微外科用微机械手。CN200510013004.4号文献涉及一种具有夹持力感觉的主操作手。CN200510013171.9号文献涉及一种外科手术机器人从操作手。CN200510016290.X号文献涉及一种具有力感觉的显微外科手术机器人控制系统。CN200510014459.8号文献涉及一种五自由度机器人。

    除了天津大学的上述发明，我国还有一些专利技术能够用于设计、制造、运营海洋机器人。例如，CN00122964.8号文献涉及一种海水机器人。它用海水波浪做动力，不需要任何燃料和电能。CN95110142.0号文献涉及一种自治式潜水器下水回收系统。它由支持母船、打捞救生船、中继器、水下回收系统及水下机器人（自治式水下潜水器）组成。它能通过声纳系统和收放器对无缆水下机器人进行控制回收。CN89109336.2号文献涉及一种三感觉机械手。它具有接近觉、接触觉及滑动觉。它能自适应地对物体进行软接触和软抓取，并能以最小的夹紧力稳定地抓取能承受的重物，还能用于抓取易碎易爆物品及安装在深海、航天等作业的机器人身上。CN03113254.5号文献涉及一种水下机器人用多轴力传感器压力平衡装置。它解决了水下机器人用多轴力传感器承受深海大水压的问题，保证了深水机器人的力传感器工作的可靠性和精确性。CN03103093.9号文献涉及一种多肢脚步行机器人，适合在崎岖不平的海底漫步。CN98117056.0号文献涉及一种热水生电器。它能将热能直接转化为电能，可用作智能机器人的能源器件。