1 整體設(shè)計的標準化和模塊化

   為了提升智能水下機器人的性能、使用的方便性和通用性，降低研制風險，節(jié)約研制費用，縮短研制周期，保障批量生產(chǎn)，智能水下機器人整體設(shè)計的標準化與模塊化是未來的發(fā)展方向。在智能水下機器人研發(fā)過程中依據(jù)有關(guān)機械、電氣、軟件的標準接口與數(shù)據(jù)格式的要求，分模塊進行總體布局和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的設(shè)計和建造。智能水下機器人采用標準化和模塊化設(shè)計，使其各個系統(tǒng)都有章可依、有法可循，每個系統(tǒng)都能夠結(jié)合各協(xié)作系統(tǒng)的特性進行專門設(shè)計，不但可以加強各個系統(tǒng)的融合程度，提升機器人的整體性能，而且通過模塊化的組合還能輕松實現(xiàn)任務的擴展和可重構(gòu)。

    2 高度智能化

    由于智能水下機器人工作環(huán)境的復雜性和未知性，需要不斷改進和完善現(xiàn)有的智能體系結(jié)構(gòu)，提升對未來的預測能力，加強系統(tǒng)的自主學習能力，使智能系統(tǒng)更具有前瞻性。目前針對如何提升水下機器人的智能水平，已經(jīng)對智能體系結(jié)構(gòu)、環(huán)境感知與任務規(guī)劃等領(lǐng)域展開一系列的研究。新一代的智能水下機器人將采用多種探測與識別方式相結(jié)合的模式來提升環(huán)境感知和目標識別能力，以更加智能的信息處理方式進行運動控制與規(guī)劃決策。它的智能系統(tǒng)擁有更高的學習能力，能夠與外界環(huán)境產(chǎn)生交互作用，限度的適應外界環(huán)境，幫助其完成越來越倚重于它的各種任務，屆時智能水下機器人將成為名副其實的海洋智能機器人。

3 效率、高精度的導航定位

   雖然傳統(tǒng)導航方式隨著儀器精度和算法優(yōu)化，精度能夠提高，但由于其基本原理決定的誤差積累仍然無法消除，所以在任務過程中需要適時修正以保證精度。全球定位系統(tǒng)雖然能夠提供精確的坐標數(shù)據(jù)，但會暴露目標，并容易遭到數(shù)據(jù)封鎖，不十分適合智能水下機器人的使用。所以需要開發(fā)適于水下應用的非傳統(tǒng)導航方式，例如：地形輪廓跟隨導航、海底地形匹配導航、重力磁力匹配導航和其他地球物理學導航技術(shù)。其中海底地形匹配導航在擁有完善的并能及時更新的電子海圖的情況下，是非常理想的效率、高精度水下導航方式，美國海軍已經(jīng)在其潛艇和潛器的導航中積極應用。未來水下導航將結(jié)合傳統(tǒng)方式和非傳統(tǒng)方式，發(fā)展可靠性高、集成度高并具有綜合補償和校正功能的綜合智能導航系統(tǒng)。

4 效率與高密度能源

   為了滿足日益增長的民用與軍方的任務需求，智能水下機器人對續(xù)航力的要求也來越高，在優(yōu)化機器人各系統(tǒng)能耗的前提下，仍需要提升機器人所攜帶的能源總量。目前所使用的電池無論體積和重量都占智能水下機器人體積和重量的很大部分，能量密度較低，嚴重限制了各方面性能的提升。所以，急需開發(fā)效率、高密度能源，在整個動力能源系統(tǒng)保持合理的體積和質(zhì)量的情況下，使水下機器人能夠達到設(shè)計速度和滿足多自由度機動的任務要求。

   5 多個體協(xié)作

   隨著智能水下機器人應用的增多，除了單一智能水下機器人執(zhí)行任務外，會需要多個智能水下機器人協(xié)同作業(yè)，共同完成更加復雜的任務。智能水下機器人通過大范圍的水下通訊網(wǎng)絡，完成數(shù)據(jù)融合和群體行為控制，實現(xiàn)多機器人磋商、協(xié)同決策和管理，進行群體協(xié)同作業(yè)。多機器人協(xié)作技術(shù)在軍事上和海洋科學研究方面潛在的用途很大，美國在其《無人水下機器人總體規(guī)劃》(UUV Master Plan)中規(guī)劃由多艘智能水下機器人協(xié)同作戰(zhàn)，執(zhí)行對潛艇的偵查、追蹤與獵殺，美國已經(jīng)著手研究多個智能水下機器人協(xié)同控制技術(shù)，其多個相關(guān)研究院所聯(lián)合提出多水下機器人協(xié)作海洋數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡的概念，并進行了大量研究，為實現(xiàn)多機器人協(xié)同作業(yè)打基礎(chǔ)。