Page 61 - 水库安全运行管理理论与模式研究

第二章 水库检查与观测

（二）遥控水下机器人的应用
1. 水下机器人简介
水下机器人也称作无人水下潜水器，它并不是一个人们通常想象的具有类人

形状的机器，而是一种可以在水下代替人完成某种任务的装置。无人潜水器，适
合长时间、大范围和大深度的水下作业。按与水面支持系统间的联系方式，分成
有缆水下机器人（或称为遥控水下机器人，ROV）和无缆水下机器人（AUV）2 种。
遥控水下机器人系统由水下潜器、控制台、线缆、水下摄像、短基线定位

系统和多波束图像声纳等组成。水下潜器配有前视 / 后视彩色摄像头、LED 灯、
水平与垂直推进器，最大潜深一般为百米级；控制台通过线缆可以对水下潜器进
行控制，以实现水下机器人的移动、机械手的开关和摄像头角度的控制及调焦，
并将水下拍摄的图像经线缆传输到显示屏，并同时存储至电脑中；短基线定位系

统跟踪水下潜器，通过定位得到机器人在水下作业时的相对位置，若系统连接
GPS，则可得到绝对位置；多波束图像声呐发射的声波遇到目标后反射回声呐表
面，根据回波可以获得多波束目标声呐图像信号，这样水下机器人系统就能在浑
浊或黑暗环境下实现对目标物体的辨识和定位。

遥控水下机器人系统将水下摄像、声呐、定位和机器人水下操作相结合，具
有结构紧凑、操作灵活、图像清晰、功能强大等特点，可以对水库大坝等水下结
构状况进行直观检查，对了解工程水下结构现状，指导水库工程除险加固设计和
大坝日常安全管理具有十分重要的作用。ROV 的最大优点是母船可以为其源源

不断地提供能源，能在水下长时间地工作，并且可以安装机械手等作业工具，因
此在水利工程中应用日益广泛。
遥控水下机器人系统的关键作业一般包括以下几个步骤：
第一，现场装配。根据遥控水下机器人入水条件选择一个合适的操作平台，

按工程水下检查功能要求，装配ROV，选择配置合适的机械手、声呐、后视摄像头、
超短基线水下定位系统等，进行入水前的测试与参数校准。
第二，入水。根据入水条件、至水面高度、水深，选择人工直接、吊绳悬挂、
简单机械操作等入水方式，避免冲击与碰撞。

第三，游动。操控控制台，逐渐放松线缆，控制遥控水下机器人在水面上游
动到检查部位的上方。
第四，水下检查与作业。该步骤是遥控水下机器人操控与作业的核心，也影

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