霍雨佳， 李一平， 封锡盛

(1.中国科学院 沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室， 沈阳 110016；2.中国科学院 机器人与智能制造创新研究院， 沈阳 110169；3.辽宁省水下机器人重点实验室， 沈阳 110169；4.中国科学院大学，北京 100049)

0 引 言

近年来，随着无人机和水下机器人技术的迅速发展，水空跨域机器人因其兼具了水下航行的高隐蔽性和空中飞行的高机动性，逐渐成为新的研究热点[1]。

水空跨域海洋机器人，也称水空两栖跨介质机器人，一般指可在空气中和水下(或水面)均具备作业能力的机器人；本文中特指具备在水空两栖作业能力和在水空间反复、多次跨域能力的机器人。根据跨域机器人的跨域方式不同，通常可分为直接跨域式和分步跨域式[2]。直接跨域方式指机器人以俯冲或滑行方式在水面降落入水，以通过气体或液体喷射获取初始动能方式脱离水面[3]。这种方式多由固定翼构型机器人采用，对机器人的结构设计和运动控制提出了较大的挑战，同时喷射气体出水方式限制了机器人多次跨域作业的能力。分步跨域式指机器人以旋翼构型机器人方式实现在水面进行起飞和降落，以通过浮力调节等方式在水面实现水空间的跨域作业，并利用旋翼提供升力。这种方式可由固定翼构型机器人[4-6]和旋翼构型机器人[2,7-10]采用，相较于旋翼构型，固定翼构型因具备更优的空中飞行效率和飞行速度等优势而多被采用。

水空跨域机器人需要在多种环境……