让潜水员留在岸上：浙大团队押注双臂“机械蛙人”

作为陆地动物，人类依靠肺部呼吸，身体也只适应一个大气压，以及压力的缓慢变化。可人类创造出的庞大水下世界——水库、大坝、桥墩、海洋能源设施与城市水网，由谁来维护？

承担这份工作的人是商业潜水员，行业里也常常把他们叫做“蛙人”。和休闲潜水不同，潜水员下水是去干活：桥墩和大坝的检查维修，城市管网与泵站的封堵清淤，海上能源平台和海底管道维护，堤坝管涌与危化品泄漏处置，沉船落水车辆与人员物证打捞，船坞与船体检验清理，水下考古文物与生态保护。

随着水下机器人的发展，大量常规的巡检、测绘，如今已可以逐渐交给 ROV、AUV。但大量需要手眼协调、精细力反馈与临场判断的水下复杂作业，仍然离不开潜水员。

这是一个人数不多、工作环境却十分特殊的职业群体。据新华社 2024 年报道，经中国潜水救捞行业协会认证的潜水员累计约 2.37 万人，其中工程潜水人员约 1.1 万人。然而，这个行业已经出现了人才断层。2025 年 6 月，中国潜水救捞行业协会理事长宋家慧指出，35 岁以下工程类潜水员占比不足 30%，行业正面临青黄不接的问题。

（来源：DeepTech 制图）

年轻人不太愿意进入这个行业，原因大致可以归为三条：

一是入行门槛高。作为执行水下作业的专业技术工种，一方面对心肺、咽鼓管乃至氧敏感试验都有身体层面的“硬指标”，还有学习考证、跟师傅实操的“软实力”积累过程，非其他可以快速无缝切入的行业可比。

二是健康风险高。减压病最典型，出水过快形成的气泡可致关节剧痛、神经损伤，长期还有骨坏死与心肺损伤的风险。

三是活儿太难干。水下接近失重、浑浊、低温，且被水流扰动，人要穿沉重的装备在昏暗的水下寻找作业着力点，操作水下环境适配度有限的作业工具，为了修复缺陷执行多道工序。

水越深，人能干活的时间越短、保障成本越高，而且这种增长不是线性的。

按潜水方式，工程潜水大致可分为三类，其背后是"人是否长期生活在压力之下"这一条界线。第一类是空气潜水，用压缩空气作呼吸气，深度一般不超过 50 至 60 米，作业后按减压表分段减压。第二类是混合气潜水，深度一般在 60-120 米。一位长期从事水下工程的业内专家举例，在 120 米深处采用非饱和潜水方式，一次下潜可能只有二三十分钟的有效作业时间，随后却需要六个多小时完成减压。

第三类是饱和潜水，适用于约 120 米以上深度。潜水员在加压生活舱内长期居住（通常数周），乘潜水钟巡回作业，整个周期结束后才作一次性漫长减压。代价是系统动员与复杂装备全周期投入极高，而人仍然是其中最脆弱的一环。

与此同时，大量水下基础设施正进入持续维护和更新的阶段。仅以水库大坝为例，据水利部《2025 年全国水利发展统计公报》，全国已建成水库 94,300 座，总库容 10,222 亿立方米，其中约八成建于上世纪 80 年代以前。长期承受水压、水流冲刷和材料老化等影响，这些设施需要定期检查和维修。

（来源：DeepTech 制图）

那为什么不把水放空再修？先看前提：桥墩、码头、海缆与风电基础泡在江河湖海之中，城市管网也无法随时停运排干。对水库而言，通常也不能放空施工：要保发电、供水、灌溉和城市用水。即便真要放水，也不是随手可按的开关。而围堰是在作业点外围筑临时挡水墙、抽干基坑造出干地，只对新建、点状、浅水工程划算。

如今，水下机器人已经发展了很多年，携带摄像头、声呐等设备的 ROV，已经可以深入水下巡检，寻找裂缝、渗漏等结构缺陷。但长期以来，机器更擅长“看”，一旦进入后续的缺陷修复环节，很多工作仍要交给潜水员。

原因在于，巡检主要依靠移动、观察和定位，而施工要求机器人直接接触结构，在水流扰动下保持稳定，承受钻孔、切割等动作产生的反作用力，还要根据现场情况不断调整工具和操作方式。机器已经能够发现问题，如何进一步解决问题，成为水下机器人走向工程作业的一道门槛。

今年 2 月成立的杭州潜匠科技有限公司，正试图从这个缺口切入。

填补空白，从干“粗活”到干“精细活”

潜匠科技的创始人雷勇，目前是浙江大学机械工程学院教授，长期从事流体力学、机器人与智能装备研究。

早在 2015 年前后，雷勇团队的研究已经进入水下机器人领域。当时，他们陆续研发水下吸盘、水下爬壁检测装置，试图解决一个基础却关键的问题：机器人进入水下之后，怎样在水流扰动中稳定贴近甚至吸附在粗糙的混凝土表面，并保持移动。

“十三五”时期，团队参与国家重点研发计划相关项目，研究重点首先落在“检测”上。他们让机器人进入复杂水域，在水流中保持稳定，贴近桥墩或坝面，寻找裂缝、渗漏等结构缺陷。

但随着检测能力逐渐成熟，机器人的另一个能力短板开始显现。

巡检时，机器人只需要悬停、移动、调整姿态，让摄像头和声呐对准目标；到了作业阶段，机器必须真正与结构发生接触和施力。在混凝土上钻孔会产生持续的反作用力，切割和打磨也会不断扰动机器人姿态。一台悬浮在水中的设备，如果找不到着力点，很难稳定完成这些动作。

“人在水下可以找地方抓一把，或者把自己固定住再发力。”雷勇说。对于机器人来说，首先也要解决怎么把自己“固定住”。

2017 年前后，团队开始进一步研究水下吸附技术，让设备能够稳定贴附在粗糙的混凝土表面，为钻孔、切割等接触式作业提供稳定工位。到了“十四五”期间，团队将钻孔、灌浆、切割、嵌填和清理等多种工序集成到同一套系统中，并在多个大型水库和水电站开展现场测试。

雷勇回忆，钻孔、切槽这些作业力较大、冲击明显的工序，曾经是水下机器人进入作业环节最大的难点之一。如今，这一类“粗活”已经基本能够完成。团队早期基于课题走过一条“大而全”的平台路线，希望把多种作业能力集中到一台大型平台上。它证明了机器人确实能够在深水中完成多种作业，但进入真实工程现场后，体积和系统复杂度很快成为新的负担：运输、吊装、安装和调试都需要大量配套条件，现场布放也受到限制。

他也因此有了新的判断：一体化的大型平台可以验证一整套技术路线，但不是唯一的，适用更广的工程化应用产品。

于是，团队把能力模块化拆开，做成体积更小、更明确的作业单元，再由运载平台运送和布放，设备变小之后，运输和部署更加灵活。以水库大坝为例，也是水下作业最集中的场景之一，按“坝型×部位×工艺”交叉展开，甚至可以梳理出几十种可独立立项、独立计价的工序。其中涉及到的连续工序、精细作业、狭窄作业、复杂决策判断等处理并非易事。

刚钻完一个孔，现场可能需要临时清理旁边的碎屑；灌浆之前的必备前置工序还包括插嘴和表面封闭；准备修补裂缝时，又可能因为实际形态与此前判断不同，需要重新调整位置、工具甚至施工方法。专用机器人很擅长重复执行某一道工序，面对这些零散、非标准、需要现场变通的工作，却很容易碰到边界。

雷勇把这种区别概括成“干粗活”和“干精细活”。稳定吸附为钻孔和切割解决了机器能不能站稳、能不能出力的问题；再往下走，则需要更灵活的操作和临场处置能力。

进一步，团队提出了“机械蛙人”的研发设想。

虽然名字中带有“蛙人”，但它并不是按照真实潜水员的形态来复刻。而是基于水下吸附稳定工位，利用双臂手持工具进行水下作业的轻载机器人：本体负责水下感知、吸附稳定与机动，双臂负责精细操作，再根据工况随时挂载不同工具。

这样一来，形成系统性的解决方案，将水下的多种作业工序，通过既有一体化的作业平台、专用工序的作业机器人，和具有丰富作业装备的机械蛙人有机组合，解决水下机器人复杂作业的挑战。

从沉浸式遥操作到未来的自主作业

但是，把机器人送到水下，只完成了工具的延伸。真正难以迁移的，是背后的经验和判断。

一个有经验的潜水员，不仅知道工具怎么拿、身体怎么借力，还要综合专家的技术方案和操作指导，从而知道一道缺陷应该从哪里开始处理，采用什么材料，按照怎样的顺序施工。这些“手艺”大多来自专家和潜水员的长期现场积累，难以写成普适的标准流程。同一种缺陷，具体形态、位置和周围环境不同，处理方法都可能随之变化。

雷勇提到过一位长期合作的业内老专家，对大坝病害修复了如指掌，却因为年龄和高度近视，无法深潜。懂技术的人身体条件未必能够持续下水，年轻潜水员虽然身体素质较好，水下经验的积累也需大量时间和工艺技术沉淀。

因此，许多水下工程只能依赖“水上水下传话”：专家在岸上通过监视画面判断，潜水员带着工具在几十米深的水下操作，遇到异常再通过对讲系统反复沟通，影响了现场效率。

潜匠科技的机械蛙人，希望重新连接“水上”和“水下”的两端。

人在岸上负责判断和操作，机器人则把人的动作延伸到水下。无论是经验丰富的潜水员，还是熟悉结构和修复工艺的专家，都可以参与操作，遇到复杂情况还可以由不同专业人员共同判断。

对一些年纪渐长、身体条件不再适合下水的老师傅来说，这也提供了更好的指导一线作业任务的可能。他们积累的经验可以通过遥操作系统继续发挥作用；伴随专家的指导，年轻从业者需要掌握的技能，也将逐渐扩展到设备操作、工况判断和工艺技巧的选择，成长也会更快。

一位水下工程公司的专家指出，现阶段无需让机器人完全承担人工工作，只要先接手 20% 强度较大、重复性较强、技巧要求较低的工序，就有望减轻潜水员 30% 至 40% 的作业负担，带来可观的实际效益。

在技术实现上，潜匠科技现阶段并未追求全流程自主化，而是优先采用遥操作和部分智能化，通过沉浸式操作系统控制机器人作业。这主要是因为水下施工高度依赖经验，许多操作技巧和工程判断仍掌握在潜水员和工程人员手中，短时间内很难完全交给机器。

但这也为未来水下机器人走向自主作业提供了一条可能的路径。机器人将通过学习和训练逐步在限定工况下独立完成某一道或多道工序。

对于复杂的水下工程而言，机器人未来有望从执行单一指令，逐步发展到多种不同用途的机器人自主完成一系列相互衔接的任务。这也是潜匠科技探索水下具身智能的长期方向。

从这个角度看，“让潜水员留在岸上”还有更深一层意义：让长期依赖个人的水下工程工艺经验，逐步转化为能够积累、学习和复用的技能。随着自主能力提升，人可以更多地负责工程方案、作业监督和异常处置，而机器人则承担越来越完整的水下作业。

技术之外的创业题

聊到创业，雷勇说，他很早就有过把实验室成果推向场景的想法。真正让这件事变得可行，是过去几年一系列基础技术逐渐成熟。从水下检测，到稳定吸附，再到钻孔、切割等接触式作业，过去十几年积累下来的技术模块已经陆续完成工程样机验证。雷勇形容，到了这个阶段，已经“像搭积木一样”，需要的基本零部件差不多凑齐了。

但要把这些零部件真正拼成一台可以长期运转的整机，接下来要做的，是组建一支合适的团队借力合力完成工程化——把技术做成可以场景内长期使用的产品，引入资本、走向市场。这也是科研课题和创业公司之间的一道分界。从一台能够完成任务的工程样机，到客户愿意反复使用、购买、认可的产品。

潜匠科技的联合创始人兼 CEO 胡晓，曾在美资投行美林证券（香港）任职董事及保荐人，参与多个科技类企业的上市项目。在离开投行后，参与过多笔早期投资，也曾在内地企业担任高管。他极力促成与雷勇的成果转化，主要基于与雷勇之间的长期信任、国家对于海洋和具身智能产业的政策方向、水下吸附技术的独特优势、基础设施的运维周期及机械蛙人在水下赛道的扩展性。胡晓希望在企业管理、融资、业务合作、市场推广的方向上加速潜匠的发展。

潜匠科技就是在这样的背景下成立，团队现有成员约 20 人，除了研发工程师、市场与中后台人员外，也邀请了资深的潜水员加入公司，共同参与机械蛙人在水下工程工艺方向的精研。他们在 2026 年 6 月已完成千万级种子轮融资，目前正在筹备天使轮。现阶段，团队正在推进多个作业机器人的第一代工程化样机，同时继续投入机械蛙人的研发，计划在 2027 年推出原型机。

雷勇和胡晓希望，有一天，水下作业不再要求人亲自进入几十米甚至上百米深的地方。那些做了一辈子水下工程的人，可以留在岸上，继续判断水下作业任务该怎么处理、工艺和工具该如何选择。机器替他们进入更深、更冷、更危险的水域，而他们多年积累下来的经验，仍然得以保留和发展。

运营/排版：何晨龙

注：封面/首图由 AI 辅助生成