在中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所的研究团队中，房熊、沈熙晟等人进行了一项关于渔业水下机器人的系统设计及模型研究，旨在设计适用于渔业环境的水下机器人，并建立其数学模型以实现良好的结构稳定性和运动性能。这些研究为中国在这一领域的起步和发展提供了重要的参考，同时也为深蓝养殖行业的技术进步做出了贡献。
文章指出，目前国际上已经广泛使用水下机器人在水产养殖行业中进行监测和保护等工作，而中国的相关研究和应用尚处于起步阶段。为了解决这一问题，研究团队对渔业水下机器人的多个系统进行了深入研究和优化，设计出了一款适合渔业环境的水下机器人，并通过模拟水下环境的试验验证了其性能。
水下机器人系统的设计和研究涉及到以下几个关键技术点：
1. 系统组成：水下机器人由水上部分和水下部分组成。水上部分包括计算机控制软件系统、嵌入式控制系统、控制箱和电源等；水下部分则由水下控制器、密封舱、推进器、浮力模块、照明灯、摄像机和各类传感器组成。这样的系统设计旨在满足水下作业的严格要求，确保机器人的正常运行和可靠性。
2. 形体特征和推进器布置：水下机器人的形体特征和推进器的布置对机器人的性能有着重要影响。一般情况下，水下机器人的形体设计需考虑其在水下的阻力小、航行性能好、结构强度足、工艺性良好等因素。在形体设计中，框架型结构设计把所有设备固定在一个框架内，便于总体布置，加挂和更换设备，但其在水下运行时由于未考虑流体阻力，能量消耗较大，适用于有充足动力供应的有缆式水下机器人。
3. 推进器的选择和应用：水下机器人通常配备有超短基线作为位置传感器，并辅以其他姿态传感器、罗盘、深度计等，以便在水中定位并采集样本。该机器人的导航系统通过摄像机潜入要求深度，并将图像信息回传给水面控制台，实现远程操控。
4. 水下机器人的数学模型建立：为了保证水下机器人在复杂的海洋环境中能够稳定、平稳地运动，研究团队为水下机器人建立了数学模型，通过模型分析了机器人在水下的结构稳定性、运动平稳性和水动力性。
5. 样机的制造与测试：设计制造了水下机器人的样机，并在模拟的水下环境中对其进行了耐压和运动性能测试。测试结果表明，该机器人能够在海水工况下进行各项工作，并满足水下作业的严格环境要求。
6. 实际应用前景：水下机器人主要应用于海洋养殖环境的监测和管理，以及水生生物资源的采集工作，能够大大提高渔业资源的开发效率和质量，并在生态养殖渔业中发挥重要作用。
通过这项研究，为相关渔业水下机器人的设计和量化生产提供了理论和技术基础，为我国在水下机器人领域的研究和应用填补了空白，并为未来在深海生态养殖等领域的技术进步提供了可能。
