我国农业农村部数据显示，2023年全国水产品总产量7116.17万吨，其中养殖产量5809.61万吨，然而渔业人口还在逐年减少，劳动力短缺与产业升级需求矛盾凸显，过度捕捞、水质恶化等问题频发。当传统渔业遭遇资源枯竭、人力短缺等挑战时，水下机器人凭借其高效、精准的特性，成为破解困局的关键。它们不仅能潜入深海监测水质，还能化身“智能渔民”完成捕捞、网箱维护等任务。本文将带你走进水下机器人的世界，揭秘它们如何助力渔业智能化升级。

水质健康管家水下机器人搭载多参数传感器，可实时监测水温、溶氧量、pH值等关键指标。麻省理工学院的AMOUR V型ROV通过携带有效荷载调节浮力实现悬停，通过声学方式进行信号传递和定位，通过光学方法传输养殖水体数据。仿生机器鱼SoFi则通过鱼眼摄像机跟踪鱼类行为，辅助判断水质异常。这些数据为科学投喂、疾病预警提供依据，大幅提升养殖效益。中国科学院自动化研究所的仿豹鲂鮄机器人RobDact能定点悬停，且携带相关传感器掌握水质状态、生态流量，为水资源管理、水环境治理提供数据支撑。

图1.AMOUR V型ROV

图2.仿豹鲂鮄机器人RobDact精准捕捞能手传统拖网捕捞误捕率高，而水下机器人通过视觉识别技术实现精准筛选。如日本岩手大学设计的水下机器人计算鲍鱼尺寸，为渔民捕放决策提供数据；九州工业大学利用水下机器人获取水生动物位置，辅助操作者遥控机械手抓取。这类视觉系统自动化程度低，难以自主捕获移动目标。北京航空航天大研制的水下软体机械臂移动抓取平台。该平台实现在10m深、有洋流的近浅海海底自然环境中无损、高效地抓取海参、海胆、扇贝等活体海珍品。

图3.水下抓取作业养殖设施守护者养殖设施的安全与稳定直接关系到养殖的成功与否，而水下机器人在设施巡检方面展现出了显著的作用。它能够搭载高清摄像头、声呐传感器和无损探伤仪等多种先进设备，对养殖网衣、管道及增氧设备等进行全方位的检查。网箱污损和破损是养殖难题。已商品化的较为成熟的水下机器人有日本洋马公司开发的遥控式网衣清洁机器人，该机器人可对海洋网箱养殖中的网衣进行遍历清刷。国家数字渔业创新中心的仿生金枪鱼通过创新了运动控制方法，提出了一个闭环控制模型，允许对机器鱼在三维空间中的运动进行精确控制，这对海洋养殖中进行高效安全的网笼检查工作提供了一种创新解决方案。

图4.日本洋马Sensukun Mark III潜水网衣清洗机器人

图5.国渔中心的仿生金枪鱼展望
随着科技的持续进步，仿生机器人在渔业中的应用前景愈发广阔。展望未来，仿生机器人将不再仅仅是简单的监测工具或辅助设备，而是智慧渔业生态系统中不可或缺的核心组件。它们将在精准捕捞、环境监测、资源管理等多个方面发挥关键作用，推动整个行业向更加智能化和可持续的方向发展。可以说，仿生机器人正在开启一个全新的时代，不仅代表着技术创新的前沿，更是引领渔业迈向绿色化、高效化未来的强大动力。当前，水产养殖模式迭代升级对作业装备的智能化水平提出了更高要求。复杂的水域环境与多样化的生产作业需求，推动着水下机器人技术在渔业领域的深度应用。然而受限于传感器技术、动力系统及智能决策算法等核心技术瓶颈，水下机器人在渔业场景中的规模化应用仍存在诸多技术壁垒。未来渔业装备研发应聚焦三大方向：首先是开发水质监测专用机器人，构建覆盖多参数的动态监测网络；其次是研发高效起捕采收机器人，通过智能识别与精准操作提升作业效率；再者需加快防疫处置机器人研发，实现病死水产品的无害化处理。具备环境感知与作业执行双重功能的复合型水下机器人，将成为行业发展的重要趋势。


参考文献：许裕良,杜江辉,雷泽宇,等.水下机器人在渔业中的应用现状与关键技术综述[J].机器人,2023,45(01):110-128.Chen Y, Qiao J, Liu J, et al. Three-dimensional path following control system for net cage inspection using bionic robotic fish[J].Information Processing in Agriculture, 2022, 9(1): 100-111.

联系我时，请说是在水产通上看到的，谢谢！