作为陆地生物,人类生理结构仅适应常压环境。然而,支撑现代文明的水下基础设施——包括水库大坝、桥墩、海洋能源设施及城市水网,亟需专业维护。承担这一重任的是商业潜水员(俗称“蛙人”)。
与休闲潜水不同,工程潜水涉及桥墩检修、管网清淤、海底管道维护、危化品处置及水下考古等高难度作业。尽管水下机器人(ROV/AUV)已接管部分巡检测绘工作,但在需要手眼协调、精细力反馈及临场判断的复杂施工中,人工潜水仍不可替代。
据中国潜水救捞行业协会数据,国内认证潜水员约2.37万人,其中工程潜水人员约1.1万人。行业正面临严峻的人才断层:2025年6月数据显示,35岁以下工程潜水员占比不足30%。
(来源:DeepTech 制图)
高门槛与高风险:水下作业的天然壁垒
年轻人入行意愿低,主要受制于三大因素:
一是入行门槛高。除了心肺功能等严格身体指标,还需经历漫长的考证与实操积累。
二是健康风险大。减压病、骨坏死及心肺损伤是长期职业隐患。
三是作业难度大。水下低温、浑浊、失重且水流扰动强烈,作业人员需在昏暗环境中穿戴沉重装备,进行多道工序修复。
随着深度增加,有效作业时间呈非线性缩短,保障成本急剧上升。工程潜水主要分为三类:
- 空气潜水:深度50-60米以内,作业后分段减压。
- 混合气潜水:深度60-120米。例如120米处非饱和潜水,有效作业仅二三十分钟,减压却需六小时以上。
- 饱和潜水:适用于120米以上。潜水员在加压舱居住数周,周期结束后一次性减压。系统复杂,投入极高。
存量维护需求爆发,机器人尚难完全替代人工
我国大量水利设施进入老化维护期。水利部数据显示,全国9.43万座水库中,约八成建于上世纪80年代前。由于发电、供水等需求,水库通常无法放空施工;而围堰施工仅适用于特定浅水场景。因此,带压水下作业成为刚需。
(来源:DeepTech 制图)
现有水下机器人擅长“看”(巡检),但在“修”(施工)上存在短板。修复作业要求机器人在水流中保持稳定,承受钻孔、切割的反作用力,并根据现场情况灵活调整。如何从发现缺陷跨越到解决缺陷,是水下机器人工程化的关键瓶颈。
技术突破:从“干粗活”到“机械蛙人”
2026年2月成立的杭州潜匠科技有限公司,正致力于填补这一空白。创始人雷勇教授团队自2015年起深耕水下机器人领域,早期解决了机器人在粗糙混凝土表面的稳定吸附问题,实现了钻孔、切割等“粗活”的自动化。
针对大型一体化平台部署难的痛点,团队转向模块化设计,将作业单元小型化。然而,面对插嘴、表面封闭、碎屑清理等非标准化精细工序,专用机器人仍显吃力。
为此,团队提出“机械蛙人”概念:并非仿人形态,而是基于吸附稳定工位,配备双臂进行精细操作的轻载机器人。本体负责感知与机动,双臂负责持工具作业,可根据工况挂载不同装备。通过一体化平台、专用机器人与机械蛙人的组合,构建系统性解决方案。
遥操作赋能:让经验留在岸上
水下施工的核心难点在于经验与判断的迁移。资深专家因身体原因无法深潜,年轻潜水员缺乏经验,导致现场依赖低效的“水上水下传话”。
潜匠科技采用沉浸式遥操作系统,让岸上的专家或资深潜水员直接操控机器人。这不仅延长了老专家的职业寿命,使其经验得以复用,也降低了年轻从业者的技能门槛。专家指出,即使机器人仅承担20%的高强度重复工序,也能减轻潜水员30%-40%的负担。
现阶段以遥操作为主,未来路径指向具身智能。通过训练,机器人有望在限定工况下自主完成衔接任务,实现从执行指令到自主决策的进化,最终将个人经验转化为可积累的数字技能。
产学研转化:加速工程化落地
雷勇认为,基础技术模块已如“积木”般齐备,创业的关键在于工程化与市场化。联合创始人兼CEO胡晓具备投行与管理背景,推动团队从实验室走向市场。
潜匠科技团队约20人,包含研发、市场及资深潜水员。公司已于2026年6月完成千万级种子轮融资,正筹备天使轮。目前,第一代工程化样机正在推进,计划2027年推出机械蛙人原型机。
愿景是让潜水员远离深水危险,留在岸上指挥决策。机器深入险境,人类智慧得以安全延续。
注:封面/首图由 AI 辅助生成

