目录
- 执行摘要：临时水下机器人技术的崛起
- 市场概述及2025–2030年增长预测
- 核心驱动因素：成本、灵活性和创新压力
- 新兴DIY制造技术和工具包
- 关键参与者和2025年值得关注的项目
- 风险、监管空白和安全挑战
- 案例研究：临时部署中的成功与失败
- 材料、组件及开源硬件趋势
- 投资、合作与行业响应
- 未来展望：临时技术如何在2030年前重新定义水下机器人
- 来源与参考文献
执行摘要：临时水下机器人技术的崛起
水下机器人制造的格局在2025年经历显著转变，以“临时”或即兴的机器人解决方案的激增为特征。随着海上能源作业、海洋研究和水下基础设施项目在全球范围内扩展，快速、灵活且具成本效益的机器人制造被越来越重视。传统的水下机器人制造商，如Saab和Oceaneering International，长期以来主导该领域，提供高度工程化且可靠的遥控车辆（ROVs）和自主水下车辆（AUVs）。然而，近期的供应链中断、预算限制和紧迫的运营需求促使操作者和小型制造商利用现成组件、3D打印部件和改装电子产品来制定临时机器人解决方案。
2025年的一些关键事件突显了这一转变。在关键组件短缺的情况下，几家海上运营商成功记录了使用从Blue Robotics和Teledyne Marine等供应商处采购的模块化零件组装的定制ROV的成功任务。这些临时系统，尽管缺乏传统平台的精细工程，但在从水下检查到紧急管道干预等任务中展现出了惊人的韧性和适应能力。根据Subsea UK发布的数据，过去18个月中报告的非标准或定制制造的水下车辆的部署增加了30%，这一趋势凸显了向灵活制造方法的加速转变。
未来几年展望显示这一方向的持续势头。制造技术的民主化——特别是增材制造和开源硬件——使得更小的参与者甚至研究团队能够开发针对特定运营挑战的定制机器人平台。像OpenROV这样的组织在促进可获取、可修改的车载设计中发挥了重要作用，进一步降低了进入壁垒。同时，主要行业参与者正在响应，推出更多模块化、可维护的系统，正如Saab和Oceaneering International最新产品线所示。
尽管对监管合规性、可靠性和安全性的问题依然存在顾虑，特别是对于在关键环境中运作的临时系统，但临时水下机器人制造的崛起有望重塑该行业。这一演变有望增强运营灵活性，降低成本，促进创新，为2025年及以后的水下挑战设定一个更分散和响应敏捷的解决方案。
市场概述及2025–2030年增长预测
临时水下机器人制造市场——指的是水下机器人系统的即兴或快速定制组装——在海上勘探、退役和可再生能源项目面临日益复杂和不可预测的操作环境的情况下重新引起关注。到2025年，这一细分市场的发展由需求驱动的创新与偏远或恶劣海洋环境中的实际限制相结合，地方供给链和备件通常都不可用。
来自主要水下机器人制造商和海上运营商的当前数据显示，临时制造实践在积极进行油气退役的地区，诸如北海和墨西哥湾，以及日益扩展的海上风电场安装中最为盛行。像Saab和Swire Energy Services这样的公司报告称，对模块化、可重新配置的ROV（遥控车辆）平台和快速部署工具包的需求日益增长，反映出向能够现场修改或修复的灵活解决方案的转变。
截至2025年，全球水下机器人市场估计将超过60亿美元，根据行业协会和主要供应商的直接披露，预计到2030年的年均增长率（CAGR）约为8%。尽管临时制造细分市场尚未正式作为单独类别进行追踪，但被认为在支持新兴蓝色经济领域和人道主义水下应对行动中拥有越来越大的份额（Oceanology International）。
多个因素正在推动这一趋势。首先，开源硬件和3D打印技术的普及使得在海上制造定制零件和外壳成为可能，从而减少了停机时间和成本（Teledyne Marine）。其次，水下任务的技术复杂性和任务多样性日益增长，需要灵活的解决方案，这些解决方案能够使用当地可用的组件进行组装或修改。最后，持续的可持续性要求促使运营商延长现有资产的使用寿命，往往导致创造性改装和传统系统的混合。
展望2030年，行业领导者预计临时制造将进一步与主流水下机器人工作流程整合。预计机器人供应商与海上运营商之间的合作将导致标准化模块接口、认证的快速修复工具包和扩展的现场培训项目，以平衡创新与安全和监管合规的需求（Oceaneering International）。随着海上行业的多样化和远程操作成为常态，临时水下机器人制造有望从权宜之计演变为全球蓝色经济中的一种成熟的、增值的实践。
核心驱动因素：成本、灵活性和创新压力
水下机器人行业正经历显著的制造战略变化，受到成本、灵活性和技术创新压力的加剧驱动。截止2025年，在海上能源、海洋研究和国防领域，运营商和服务提供商愈发倾向于采用临时或即兴的方法来构建和改造水下机器人系统。在供应链约束、预算限制或快速部署的需求超过偏向于标准化的商业现货(COTS)解决方案时，这一趋势尤为明显。
成本仍然是主要驱动因素。定制设计的遥控车辆（ROVs）和自主水下车辆（AUVs）的价格依然高昂，先进型号的单价往往超过数十万美元。由于定制传感器载荷、专有软件以及专门的起降设备，这些费用进一步增加。作为响应，更小的运营商和研究机构越来越多地在重新利用消费级或遗留硬件的同时，整合开源电子产品，并应用3D打印机械部件，以极低的传统成本制造合适用途的水下机器人。像Blue Robotics这样的公司通过提供模块化、低成本组件来支持这一转变，同时发布开源硬件和软件文档以促进社区驱动的创新。
灵活性——无论是在制造速度还是操作灵活性方面——也是另一关键动机。全球供应链的延迟，特别是对专业水下连接器和压力外壳的延迟，促使团队开发快速原型能力和现场修理工具包。例如，像Schilling Robotics（现在是TechnipFMC的一部分）和Saab这样的组织报告称，客户对可以使用当地可用的材料快速修改或修复的适应性平台的兴趣增加。利用现有材料进行即兴处理——临时构建——已成为一种竞争优势，尤其是在远程或后勤挑战的环境中。
创新压力进一步加速了这一运动。开源控制系统和边缘AI模块的整合，例如与OpenROV等组织的合作，使得团队能够在没有较长开发周期的情况下尝试新功能，例如实时自适应导航或新颖的检查载荷。这种方法不仅使先进机器人变得可达，而且还促进了快速迭代和基于现场的改善的文化。
展望未来几年的前景，展望表明临时制造实践仍将继续增长。随着水下行业面临持续的资源约束和对灵活、任务特定系统的需求上升，创新的平衡可能进一步向开放、模块化和即兴设计理念倾斜。这一演变预计将得到不断扩展的组件供应商生态系统、共享的技术知识库和行业主导的标准化努力的支持，包括模块接口和可互操作控制。
新兴DIY制造技术和工具包
随着水下机器人操作在海洋科学、海上能源和勘探等领域变得越来越普及，另一个平行运动也随之出现： DIY（自己动手）和临时制造技术的开发与采用。这一趋势源于商业遥控车辆（ROVs）和自主水下车辆（AUVs）的高成本和长交付时间，以及在2025年模块化电子产品、可负担得起的传感器和开源控制系统的日益普及。
在这一领域中，最显著的力量之一是Blue Robotics，其模块化ROV推进器和防水外壳已成为DIY水下车辆制造者的基础组件。其产品广泛用于大学实验室、民间科学团体和寻求快速原型的小型海上创业公司。在2024年和2025年，Blue Robotics扩大了其开源硬件和文档范围，进一步降低了非传统创新者的进入壁垒。
同样，海洋先进技术教育（MATE）中心继续通过国际比赛和广泛的教育材料来促进基层创新。他们的年度ROV比赛挑战团队使用商业现货(COTS)零件、回收材料和3D打印部件来设计和构建功能性水下机器人。2025年的指南强调可修复性和现场即兴表演，反映了在备件可得性有限的现实条件下。
可获得的3D打印和快速原型工具包的激增也改变了现场制造。像OpenROV这样的开源项目提供全面的构建指南、可下载的CAD文件和社区支持，以构建基于常用材料的功能性ROV。近年来，定制末端效应器、传感器支架和外壳的需求激增，按需打印以适应特定的任务需求或修复在恶劣水下环境中遭受的损坏。
此外，现成的微控制器和开源机器人软件的整合，例如机器人操作系统（ROS），使得在不需要专有系统的情况下实现复杂的控制和导航能力。这种水下机器人技术的民主化预计将加速，更多的工具包和开源硬件平台预计将于2026年前进入市场。
展望未来，模块化硬件生态系统、开源软件和可负担得起的快速原型工具的结合将进一步赋能现场团队和独立开发者。这些新兴的DIY和临时方法不仅在降低成本和周期方面发挥作用，还在水下机器人社区内培养了实验、韧性和可达性的文化。
关键参与者和2025年值得关注的项目
2025年将成为临时水下机器人制造的关键年，因为海洋技术部门的关键参与者在响应对快速、具成本效益的水下干预要求加剧而加速创新。主要进展是通过一系列成立的水下机器人公司和灵活初创公司的混合推动的，它们各自利用非常规的制造和改造方法来满足海上能源、海洋研究和国防领域对适应性解决方案不断增长的需求。
在这些领先者中，Saab继续发展其Sabertooth混合AUV/ROV平台，最近的操作案例研究突显了使用当地采购零件和现场3D打印定制末端效应器的快速现场模块升级。这种方法在传统供应链被干扰的远程操作中尤其有效。同样，Oceaneering International报告称，他们在现场部署中用即兴工具和使用紧凑型CNC机器制造的传感器阵列进行临时改造的标准ROV，减少了任务停机时间，并使实时适应突发的水下环境成为可能。
初创公司也通过基层、开源制造倡议塑造了这一领域。值得注意的是，Blue Robotics培养了一个全球社区，专注于快速原型和现场修理，通过共享设计和协作故障排除推动了DIY水下机器人的激增。在2025年，多个试点项目正在利用Blue Robotics的开源硬件，作为定制任务的基础，其中临时构建是必需的——例如，针对海洋事故后的紧急环境监测部署。
在研究方面，伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）已经将适应性制造作为其2025年深海探测任务的基石。WHOI的现场团队展示了如何将回收的电子设备和模块化3D打印结构整合，以快速重新配置水下车辆，用于特定的科学目标，这一做法在任务轮廓多样化时将变得更加普遍。
展望未来，临时水下机器人制造的前景依然强劲。行业会议，如即将举行的Oceanology International，正专门设立扩展的模块化、适应性水下机器人的专场，标志着其主流接受度的提高。随着供应链的不确定性、成本压力和新监管要求的交汇，按需即兴制造和水下组件的能力预计将从边缘转向行业最佳实践的核心，从根本上重塑2026年及以后的操作模式。
风险、监管空白和安全挑战
随着临时水下机器人制造在2025年逐渐普及，水下机器人生态系统中出现了重大风险、监管空白和安全挑战。与临时和即兴设计方法相关的灵活性和快速部署——往往受到供应链中断或紧急运营需求的推动——已经超出了现有标准和监督框架确保安全和可靠性的能力。
一个核心风险源于使用非标准组件和未经测试的集成方法。临时构建经常用可得的替代品替换合格部件，或3D打印关键元素，导致性能和可靠性不可预测。特别是像Saab和Oceaneering International这样的组织强调必须遵循严格的质量控制和水下机器人系统可追溯性；偏离这些协议可能导致灾难性故障，尤其是在高压或危险环境中。
监管监督面临的挑战显而易见。尽管国际海洋承包商协会（IMCA）等机构为商业遥控车辆（ROVs）提供了基本的操作和安全指南，但这些指南大多基于工厂制造设备和既定工程实践。临时制造的特性往往会绕过标准文档、批准和可追溯性流程，造成责任和合规性不清晰的漏洞。截至2025年，IMCA和类似组织才刚刚开始处理临时构建，形式指导仍在开发中。
安全挑战在临时系统被部署用于深水检查、打捞或对水下基础设施进行干预等关键操作时尤为严重。未经适当屏蔽的电子产品、不充分的压力外壳和不合规的液压装置导致了一些显著的接近失误和系统损失，正如IMCA维护的事故数据所示。此外，缺乏标准化测试使得这些系统对人类潜水员、海洋栖息地和关键资产在发生故障时存在未知风险。
展望未来，监管协调和风险减轻的前景不容乐观。行业领导者，如Saab和Oceaneering International，正在呼吁扩展适用于快速或现场制造场景的认证计划和模块安全审计。然而，鉴于水下操作的全球化和常常去中心化的特性，执法依然是一大挑战。在没有协调努力来弥补监管空白和在所有制造层面嵌入安全文化的情况下，临时机器人可能在未来几年继续给水下操作带来系统性脆弱性。
案例研究：临时部署中的成功与失败
到2025年，经历了一系列显著案例研究，强调了临时水下机器人制造中的成功与失败。在此上下文中，“临时”是指水下机器人系统的快速或即兴构建和改造，通常是在紧急操作需求或资源有限的环境下进行。
一个成功的例子出现在2024年的北海管道事件中，快速反应需要改造可得的遥控车辆（ROVs）来执行意想不到的检查和补救任务。来自Saab的技术人员利用3D打印组件和现成电子元件为其Seaeye Falcon ROV改装了定制夹持器和检查模块。这些修改使得实时的现场修理和检查成为可能，防止了泄漏的升级，突显了灵活、可部署的制造技术的潜力。
在2023年墨西哥湾的部署中，Oceaneering International的工程师在深水铺设电缆作业期间面临了未知的推进器故障。在备件有限的情况下，团队使用当地可用材料构建了替代推进器支架，并重新配置控制软件以适应非标准组件。任务成功完成，展示了适应性工程的价值以及强大、模块化系统设计对于现场修复的重要性。
然而，并非所有临时努力都成功。2023年末，东南亚一家小型运营商试图为一次浅管道勘测将一款商业无人机进行防水和浮力模块的改装，所用材料为未认证的塑料和胶水。由于该系统缺乏适当的密封协议和压力测试，潜入数小时内就发生了灾难性的电子故障。国际海洋承包商协会（IMCA）对此次事件进行了审查，强调了即便在临时构建中遵守最低行业标准的重要性，特别是在水下操作中，故障可能会代价高昂且危险。
展望未来，临时水下机器人制造的前景仍然不明朗。运营商和制造商越来越意识到在ROV和AUV设计中需要模块化和现场可维持性。像Sonardyne这样的公司正在投资于适应性传感器组件和开放架构平台，以促进快速的现场定制，而行业机构则推动更好的现场修复协议。然而，环境条件和安全标准施加的限制依然重大，创新与风险管理之间的平衡将在下一阶段的现场可部署水下机器人中发挥关键作用。
材料、组件及开源硬件趋势
临时水下机器人制造以创新使用可得或改装材料和组件为特征，随着组织寻求具有成本效益和灵活的水下探测和干预解决方案而得到日益广泛的采用。在2025年，这一趋势得到多个因素的推动：供应链的制约、开源硬件平台的普及以及越来越多的社区驱动的设计库。这些驱动因素重塑了水下机器人工程师和现场工程师在具有挑战性的海洋环境中进行快速原型设计和部署的方式。
专业水下组件的全球短缺——例如压力外壳、水下连接器和推进器——促使许多团队适应消费级或工业硬件以用于水下。例如，最初用于陆地用途的现成电子外壳被改装为具有定制垫圈和密封材料，以承受短时浸水。类似地，高强度聚合物和复合材料，广泛从工业供应商处获得，正在取代非关键结构区域的传统钛或不锈钢部件，从而降低成本和交货时间。像TE Connectivity和Amphenol等制造商通过拓展其产品目录来响应这一需求，以包含更多适合DIY和半专业水下应用的模块化、灵活的连接系统。
开源硬件和软件平台在这一领域中发挥着关键作用。像Blue Robotics的BlueROV2等项目的持续演进促进了一个蓬勃发展的制造商、研究人员和教育工作者的社区，他们分享现场制造的修改和解决方案。特别是3D可打印部件文件、开放电路图和固件的可用性，使得使用本地采购或改装组件组装功能性ROVs和传感器载荷成为可能。OpenROV倡议在组织的支持下不断推动水下机器人技术民主化，提供了可访问的设计和现实案例研究。
展望2025年及未来，临时制造预计将变得更加复杂，因为协作设计平台和分布式制造（例如本地3D打印中心）降低了实验的门槛。行业机构，如海洋技术协会，越来越频繁地在技术会议上强调基层创新，而供应商则推出针对教育、研究和轻量商业市场的坚固DIY工具包。随着供应链的正常化，专业和爱好者社区之间的交叉传播将理想地产生混合制造模式——结合合格的关键组件与定制、临时组装——用于灵活、特定任务的水下部署。
投资、合作与行业响应
水下机器人制造的格局正在经历显著转变，因为行业参与者对临时和即兴解决方案的崛起作出了响应。在2025年，水下机器人投资依然稳健，但越来越多地受到平衡快速创新与可靠性和监管合规需求影响。几家领先的水下技术公司报告称，针对在紧急反应、能源、打捞或检验场景中部署的临时机器人，合作伙伴关系激增。
主要制造商，如Saab和Oceaneering International，正在与小型工程公司和海上服务提供商合作，开发专门为快速、现场组装而设计的工具包和模块化组件。这些举措被视为针对临时机器人的相关挑战和风险的直接响应，包括安全问题和可变的运营可靠性。例如，Saab在2025年启动了一些试点项目，以支持现场技术人员使用标准化、灵活的组件，旨在减少完全临时构建的频率。
像国际海洋承包商协会（IMCA）这样的行业机构也越来越关注记录最佳实践和发布关于即兴机器人解决方案使用的更新指导。这些努力反映了行业内部的共识，即尽管临时制造可以提供关键的应急解决方案——特别是在远程环境中——但长期前景需要更有结构的框架来降低风险和确保质量。
投资趋势表明，远程诊断和快速原型数字平台的兴趣日益增加。公司如Fugro正在探索基于云的协作环境，可以实时分享和审查水下机器人的设计迭代和组装程序。这种协作方法预计将减少不安全即兴做法的可能性，加速可靠、合适用途的水下机器人的部署。
展望未来，行业观察人士预计并购活动将增加，事业蓬勃发展的企业寻求收购专注于模块化机器人和快速原型技术的初创公司。共识是，未来几年将看到现场临时构建的灵活性与工业级工程的严谨性之间的融合，这一融合将获得跨行业投资和日趋严格的监管环境的支持。
未来展望：临时技术如何在2030年前重新定义水下机器人
临时水下机器人制造——利用可得材料和非标准解决方案进行即兴、现场构建和修复水下机器人的方法——正在获得关注，随着行业适应于日益复杂和动态的海上环境而逐渐流行。截止2025年，对于水下操作的快速部署和减少停机时间的需求日益增加，推动着这一领域的创新。尽管传统的水下机器人系统强大，通常需要较长的维护周期和专业部件，而临时解决方案提供了一种务实的方法以保持作业运行，特别是在供应链困难的偏远或高风险地区。
像Shell这样的能源公司以及像Saab这样的水下工程专家正在积极探索模块化、现场可调的机器人平台。这些系统专门设计易于修改和维修，为作业组提供灵活性，利用本地采购的组件或3D打印部分实施现场修复。随着增材制造技术的成熟，就地制造定制部件的能力正在成为现实。例如，Baker Hughes演示了在现场试验期间使用便携式增材制造单元进行水下工具的快速修复和定制。
接下来的几年预计将推动开源和标准化硬件倡议的扩展，允许更广泛地分享可修复方法和适用于临时制造的模块化设计。像Oceanic这样的组织正在推动运营商之间的合作，以建立安全有效的即兴修复的最佳实践，进一步提升临时制造在行业规范中的合法性。
到2030年，行业专家预计临时解决方案将常规融入海上维护策略，特别是在深海油气、离岸风能和水下采矿领域。数字双胞胎和实时诊断的普及——由如SLB (施耐德)等公司提供的工具——将进一步赋权远程作业组更高效地诊断失效并即兴提出解决方案。
最终，随着监管视角的演变和风险容忍度的更好量化，临时水下机器人制造可能从权宜之计转变为一种宝贵的运营资产。随着越来越多的运营商、制造商和服务提供商正式化现场即兴的培训和认证流程，这一转型可能会加速，使这一做法在安全、可靠性上得到增强，并成为十年末水下机器人工具包的标准部分。
来源与参考文献
- Saab
- Oceaneering International
- Blue Robotics
- Teledyne Marine
- Swire Energy Services
- Oceanology International
- Marine Advanced Technology Education (MATE) Center
- OpenROV
- Robot Operating System (ROS)
- IMCA
- Blue Robotics
- Marine Technology Society
- Fugro
- Shell
- Baker Hughes
- Oceanic
- SLB (Schlumberger)
