追尋“月亮號”沉船
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2019-11-14 05:32:32邱丹丹
自然與文化遺產(chǎn)研究 2019年10期
邱丹丹
（法國巴黎一大先賢祠索邦大學，巴黎 75006）
2016年，法國水下考古研究中心迎來了成立五十周年慶典。他們在馬賽歷史博物館舉辦了題為“海洋的記憶”大型回顧展。此次展覽除了呈現(xiàn)50年來法國水下考古工作的主要成就，更首次向公眾展示了法國深海考古“奔向月球”計劃的階段性成果及“海洋一號”（Ocean One）水下機器人。
1 法國水下考古研究中心
1966年，時任法國文化部部長的馬爾羅（André Malraux,1901年9月1日—1976年11月23日）創(chuàng)建了法國海洋研究中心（DRASM），用以管理法國境內(nèi)涉及海洋文化遺產(chǎn)的保護與考古發(fā)掘。1996年，DRASM與成立于1980年的國家內(nèi)水考古研究中心（CNRAS）合并，成為今天的法國水下考古研究中心（DRASSM）。該中心隸屬于法國文化部，主要承擔保護、發(fā)掘、研究法國本土、海外省和專屬經(jīng)濟區(qū)的水下文化遺產(chǎn)的工作。總部設(shè)于地中海畔的馬賽市。DRASSM現(xiàn)有40余名在職研究員、實驗人員及行政人員。
自1966年至今，法國水下考古研究中心發(fā)掘或調(diào)查過的水下遺址、沉船從不到50處（艘），到今天法國本土超過2萬處（艘），專屬經(jīng)濟區(qū)介于15萬至20萬處（艘）。特別是最近20年，法國水下考古的遺址研究范圍不斷擴大，從超過2.5萬年的洞穴壁畫到“二戰(zhàn)”時期沉沒的軍艦，都被納入法國水下考古研究中心的發(fā)掘與保護范圍之中。
豐富的工作經(jīng)驗及長期積累的技術(shù)方法使法國水下考古研究中心走在了全世界水下考古界的前列。自20世紀80年代起，DRASSM被邀請或主動參與世界多個國家或地區(qū)水下遺址的調(diào)查與發(fā)掘，包括美國、埃及、加蓬、利比亞、馬耳他、巴基斯坦、所羅門群島、文萊、菲律賓等，為其他國家與地區(qū)的水下文化遺產(chǎn)的保護提供了專業(yè)性意見。近年來，中國水下考古取得了令人矚目的成績，DRASSM也積極尋求與中國同仁的交流與互動，2015年雙方簽訂了合作協(xié)議，以增進相互間持續(xù)穩(wěn)定的多方式、多種類的交流與合作。
從20世紀80年代起，法國水下考古研究中心已開始嘗試在地中海的深海區(qū)域進行沉船探測[1]86。Cap Bénat 4號沉船位于法國南部土倫港外海328 m深處。1977年，法國海軍潛水艇“格里芬”在執(zhí)行任務(wù)時偶然發(fā)現(xiàn)了該船。1981年，DRASSM利用法國海洋開發(fā)研究院（IFREMER）的潛水器Cyana對沉船進行了一次快速考察。該遺址被350～400個安佛拉式罐覆蓋，整體長15 m，寬5～6 m。此次考察中，Cyana成功取回了數(shù)件安佛拉式罐及其他器物[2]。隨著水下遙控潛水器和水下攝影測量技術(shù)的不斷進步，2015年Luc Long帶領(lǐng)團隊，對Cap Bénat 4號沉船重新進行了測量，并著手制作3D模型[3]。
20世紀90年代之后，法國水下考古研究中心將深海考古也納入了其工作日程[4]，與其他機構(gòu)和企業(yè)合作，不斷嘗試利用新儀器、新技術(shù)向深海遺址發(fā)起挑戰(zhàn)。在與技術(shù)部門和私人企業(yè)多年的磨合中，法國水下考古學家取得了寶貴的實踐經(jīng)驗，對深海考古技術(shù)需求更為明確，最終提出了必須要由考古學家來掌控水下機器人進行深海發(fā)掘的目標[1]88-89。在這一背景下，1977年發(fā)現(xiàn)的“月亮號”再次回到了法國水下考古學家的視野，不論是埋藏深度還是保存狀況，“月亮號”沉船都是進行深海考古實驗的最佳選擇。經(jīng)過5年的準備，2012年“奔向月球”計劃成功立項。
2 “奔向月球”深?？脊庞媱?/h2>2.1 官方合作機構(gòu)
“奔向月球”深?？脊庞媱澋暮诵氖菍Α霸铝撂枴边M行發(fā)掘，它沉沒于法國土倫港外一處深達90 m的海域，曾是路易十四統(tǒng)治前期法國海軍的重要戰(zhàn)艦。這項計劃由法國水下考古研究中心主導，與多家本國與他國科研機構(gòu)和私人企業(yè)共同合作，從發(fā)掘到出水物修復保護，探索與測試深海考古所需的發(fā)掘技術(shù)手段。這些機構(gòu)如下。
(1)法國海軍。法國水下考古研究中心多年來與法國海軍保持著密切的合作，從水下遺址的發(fā)現(xiàn)到設(shè)備的出借，法國海軍為水下考古提供了相關(guān)幫助。在“奔向月球”計劃中，法國海軍除了在船舶、人員方面給予協(xié)助外，2012年10月，他們還提供了新一代深海潛水服Newsuit，使考古學家可以親自在“月亮號”上發(fā)掘。
(2)法國海洋開發(fā)研究院（IFREMER）。作為法國水下考古研究中心最重要的合作機構(gòu)，法國海洋開發(fā)研究院長期參與法國水下考古工作，特別是深?？脊盘讲椤Ｔ凇霸铝撂枴钡陌l(fā)掘中，他們?yōu)榭脊抨犔峁┝税ㄗ灾魉聶C器人AsterX在內(nèi)的水下機器設(shè)備。
(3)巴黎地球物理所下屬的海洋地球科學研究團隊。
(4)西班牙赫羅納大學高等理工學院的水下機器人研究中心（CIRS）、計算機視覺與機器人技術(shù)研究團隊（VICOROB）以及信息與應(yīng)用研究所。他們?yōu)榭脊湃藛T操作自主水下機器人“赫羅納500”對“月亮號”拍照并制作3D繪圖提供培訓。2012年8月28日至30日完成第一批測量數(shù)據(jù)。
(5)國家高等先進技術(shù)學院（ENSTA）。該學院三年級學生Maylis Garcia暫駐法國水下考古研究中心，完成“完全適用于水下考古學家特定要求的水下航行器的可行性”研究工作。
2.2 私人企業(yè)合作方
除此之外，長期以來，法國水下考古中心還與多家私人企業(yè)保持合作。這些企業(yè)為DRASSM提供技術(shù)與資金支持。在“奔向月球”項目中，多家公司參與其中，包括：
(1)達索系統(tǒng)（Dassault Systèmes S.A）。作為一家法國軟件公司，達索系統(tǒng)主要從事3D設(shè)計軟件、3D數(shù)字化實體模型等業(yè)務(wù)，為航空、機械、電子等行業(yè)的軟件系統(tǒng)提供服務(wù)與技術(shù)支持。該公司為“月亮號”的發(fā)掘提供了3D虛擬現(xiàn)實模擬與采用實際發(fā)掘數(shù)據(jù)重建的3D模型。DRASSM的最終目標是利用達索系統(tǒng)確?？脊艑W家可以完全自主地調(diào)查與分析深海沉船，而不需要專業(yè)技術(shù)人員協(xié)助或從旁操作。
(2)A-Corros公司。該公司是法國水下考古研究中心的傳統(tǒng)合作伙伴，主要為考古學家提供亞臨界方法處理出水金屬物。亞臨界方法是使液體具有近似瓦斯的特性，可以大大縮短穩(wěn)定金屬器物的時間。2001年美國克萊門森大學的Mike Drews首次將這一方法應(yīng)用到穩(wěn)定考古器物上。經(jīng)過論證，采用亞臨界方法可使原本長達3個月的金屬物穩(wěn)定周期縮短到72 h。該公司已經(jīng)接手了“月亮號”出土的部分金屬品的處理工作，同時，DRASSM還與A-Corros合作籌建一臺2 m3的實驗機器，用以處理大型出水金屬物，如艦載大型火炮等[1]96。
2.3 水下機器人團隊
在“月亮號”發(fā)掘中最為重要的是水下機器人技術(shù)的試用。在“奔向月球”計劃中，主要的兩大水下機器人團隊是：
(1)海事專業(yè)公司（Comex）。該公司是世界領(lǐng)先世界領(lǐng)先的工程，技術(shù)和水下機器人技術(shù)公司。從90年代以來，Comex多次參與到水下發(fā)掘之中，為法國水下考古學家提供機器人技術(shù)，如1990年，Sainte Dorothea號的發(fā)掘。這是一艘丹麥商船，1693年沉沒于靠近法國尼斯72 m深的海域[5]。此次，Comex公司提供水下遙控潛水器“Achille M4”型和微型潛艇“Rémora 2000”協(xié)助提取沉船上的樣本，并拍攝一部記錄“月亮號”發(fā)掘工作過程的影片。
(2)美國伍茲霍爾海洋學研究所。成立于1930年的伍茲霍爾海洋學研究所是美國最大的獨立海洋學研究所。其在“月亮號”發(fā)掘的工作內(nèi)容主要是利用兩個自主水下機器人“Remus 100”型，根據(jù)實際需要，對沉船系統(tǒng)地進行聲學與3D攝影，以便考古學家有可供隨時參考的精確到厘米，并標有準確沉積物位置的3D沉船圖像。
3 “月亮號”沉沒及發(fā)現(xiàn)始末
1639—1642年，“月亮號”建造于法國西南的南特或布雷斯特造船廠，隨后在法國皇家海軍服役。該艦全長43 m，寬10 m，重800 t。這艘擁有雙層甲板的三桅戰(zhàn)船在使用初期位列一級巡防艦，參與了法國海軍一系列重要的海戰(zhàn)，但在1664年最后一次出航前，由于船體老化，設(shè)備陳舊，被降為三級軍艦。限于當時的技術(shù)條件，戰(zhàn)艦的服役年限一般在15年?！霸铝撂枴痹诔翛]前已屬于“超期服役”。根據(jù)資料顯示，1647年，“月亮號”上配備有36門火炮。在1664年出發(fā)前往地中海南部時，裝備了48門火炮，350名船員，包括5名軍官、150名水兵及100名軍士①Institut fran?ais de la mer,Objet:Le destin d’une frégate du roi soleil,Fiche documentaire n° 4/12,p.4.。
17世紀的地中海，特別是北非沿岸，海盜活動猖獗。各國海軍紛紛對其進行圍剿，但收效甚微。1664年，為了打擊位于阿爾及利亞北部卡比利亞的海盜巢穴，法國海軍國務(wù)大臣柯爾貝爾（Jean-Baptiste Colbert，1619年8月29日—1683年9月6日）決意發(fā)動吉杰勒遠征（Expédition de Djidjelli），其目的是占領(lǐng)吉杰勒，構(gòu)建軍事堡壘，使其成為進攻北非海盜的前沿陣地。這支由63艘軍艦、近9 000人組成的龐大遠征軍于1664年3月在土倫港開始集結(jié)，7月2日離開土倫港向吉杰勒進發(fā)。遠征軍由達加涅伯爵加利安（Charles-Felix de Galéan，1620年—1700年1月6日）領(lǐng)導，然而國王的堂兄旺多姆公爵（Fran.ois de Bourbon-Vend.me,1616年1月16日—1669年6月25日）卻擁有最高決策權(quán)。這種復雜的指揮關(guān)系間接導致了此次遠征的敗績。
遠征軍遭遇了海盜的強烈抵抗，海盜甚至還得到了來自阿爾及爾的土耳其軍隊的支持。10月，戰(zhàn)事進入膠著狀態(tài)，“月亮號”正是在這一時刻啟程前往戰(zhàn)區(qū)運送補給。然而當它于10月22日到達時，遠征軍大勢已去，潰敗在所難免。10月30日，“月亮號”載著尚未卸載的補給裝備及救起的皮卡第軍團約800名官兵，返回土倫。此時，船上人員總數(shù)近1 200名。
由于超載，“月亮號”老舊的船體在11月6日到達土倫時，已經(jīng)開始進水，并且由于大量人員擠占空間導致無法維修。雪上加霜的是，土倫此時正遭受鼠疫的侵襲，海軍部決定讓包括“月亮號”在內(nèi)的4艘船到附近的波克羅勒島（?le de Porquerolles）隔離。盡管“月亮號”的指揮官提出了抗議，但海軍派來的兩名高級造船工卻認為該船尚可進行短距離航行?！霸铝撂枴眲e無選擇，被迫前往波克羅勒島，最終在卡爾屈埃拉納（Carqueiranne）西南方被陣風掀翻，“像一塊大理石一樣”沉入海底。此次海難導致約800人喪生，皮卡第軍團的部分士兵在“月亮號”沉沒前被轉(zhuǎn)移至“麥格爾號”（Le Merc?ur），另有不到100名幸存者被跟隨“月亮號”的小型護衛(wèi)艦救起。
在之后長達300多年的時間里，“月亮號”消失在了歷史的汪洋中，直到1993年5月15日，法國海洋開發(fā)研究院在土倫海域的卡爾屈埃拉納進行潛水測試，潛水器“鸚鵡螺號”意外在90 m深處發(fā)現(xiàn)了一艘三桅沉船殘骸。在得到IFREMER通知后，法國水下考古研究中心隨即派人進行實地考察探測，大量的水下照片證明該船保存相當完好，部分船體覆蓋于海底沙體中，其應(yīng)該就是1664年沉沒的“月亮號”。第一次考察之后，DRASSM認為以當時的技術(shù)條件，尚不具備發(fā)掘的可能性，最好的辦法是原址保護，待時機成熟之時再使其重見天日。1994年1月27日，“月亮號”遺址范圍被劃為禁潛海域。1997年DRASSM再次派出潛水器對“月亮號”進行探測，為最終的發(fā)掘計劃做進一步準備。2012年，“月亮號”重新在考古學家與公眾面前亮相。
4 “月亮號”的發(fā)掘與水下機器人技術(shù)的應(yīng)用
2007年，在研究“奔向月球”計劃可行性的同時，為適應(yīng)日后裝配水下機器人及深?？脊旁O(shè)備的需要，法國水下考古研究中心投入設(shè)計了一艘新型考古科研船——“馬爾羅號”（André Malraux），替代自1967年服役的“考古螺號”。
4.1 “馬爾羅”號考古科研船
“考古螺號”科研船是法國第一艘專門用于水下考古調(diào)查和發(fā)掘的科研型船只，長29.32 m，寬6 m，吃水深度2.6 m，排水量112 t，最大載人16人，包括5～9名船員。船上配備有一臺液壓起重機和雷達以及小型考古工作室等基本設(shè)備。該船1967年下水，在行政上其隸屬于法國文化部，交由法國水下考古研究中心（當時的法國海洋研究中心）使用，但其船上設(shè)備與船只維護則是由法國海軍資助與支持。1997年，由于資金問題，法國海軍不再為“考古螺號”提供設(shè)備，在被拆除所有設(shè)施后，考古船不得不提前退役。直到1998年6月，法國文化部找到一家私人機構(gòu)FOSELEV為船只裝配設(shè)備及提供養(yǎng)護，“考古螺號”才得以繼續(xù)出海。
然而隨著法國水下考古工作的日益繁重，“考古螺號”不可避免地顯出疲態(tài)、跟不上工作的腳步，并逐漸成為拖累法國水下考古研究中心的包袱?！啊脊怕萏枴钪饕獑栴}是它吞噬了幾乎所有DRASSM的預(yù)算，但卻無法離開馬賽，甚至連馬賽周邊海域都無法前往”，“它就是一艘不再適合發(fā)掘的老舊船只，大多數(shù)時候，它只被當成餐廳使用”②Michel L’Hour,De L’Archéonaute à l’André Malraux,Portraits intimes et histoires secrètes de l’archéologie des mondes engloutis,Arles,Actes Sud,2012,pp.84.。因而，法國水下考古中心決定讓這艘見證了法國水下考古起步騰飛的“考古螺號”在2005年退役，以騰出預(yù)算建造一艘更符合現(xiàn)今和未來水下考古發(fā)展的新科研船。
2006年開始，DRASSM與馬賽的船舶設(shè)計公司Mauric一起探討新考古船的建造方案。法國水下考古研究中心的預(yù)期是建造一艘符合未來50年科研要求的船只。經(jīng)過3年的反復討論和研究，在征求了考古學家和船舶建造師及海軍、船員等外界人士的不同意見之后，最終設(shè)計方案在2009年交由位于拉西奧塔的H2X船廠建造?！榜R爾羅號”的總造價最終達到900萬歐元。每年使用9～11個月，累計270～320天，每年30萬～35萬歐元使用費。
“馬爾羅號”考古科研船具有復合塑料外殼，長36.3 m，寬8.85 m，吃水3.2 m，排水量275 t，工作甲板面積達到70 m2。柴電推進，可保證低速運行下不堵塞發(fā)動機，最大速度設(shè)計為13節(jié)。由于使用了輕型材料，“馬爾羅號”最大限度地減少了船員人數(shù)（船員僅有5人，包括1名廚師），使科研隊伍人數(shù)得到極大地增加（可搭載最多26人的潛水及研究團隊）。
該船在設(shè)計之初就是為了承載今后水下考古工作中使用的更多新科技與技術(shù)設(shè)備，因而“馬爾羅號”較之“考古螺號”增添了更多先進儀器設(shè)備平臺及預(yù)留位，其艙內(nèi)工作空間也得以擴大?！榜R爾羅”號具有一臺起重機和一臺重達6 t的龍門，用以起吊或牽引水下考古及測量設(shè)備。工作甲板上有信息處理、高壓氧艙、科學儀器等專屬位，并可停放6 t以下的小型潛水艇。“馬爾羅號”在設(shè)計時特別提高了對船只穩(wěn)定性的要求，以便能適應(yīng)不同海況下的工作。特別是在深海發(fā)掘時，多臺設(shè)備同時下潛，需確保每臺設(shè)備電纜不會因波動而互相糾纏。另外，“馬爾羅號”上的設(shè)備具有通用性和多功能性，可供不同科研團隊同時在船上作業(yè)。
2012年1月24日，“馬爾羅號”正式交付法國水下考古研究中心，而其最重要的任務(wù)——“月亮號”的發(fā)掘也于同年3月份全面展開（圖1）。
4.2 “洋一號”水下機器人
經(jīng)過多年借用軍事或工程用水下機器人進行考古發(fā)掘后，法國水下考古學家意識到這些機器人并不符合水下考古專業(yè)的作業(yè)要求。更重要的是，考古學家在現(xiàn)場提出的意見往往會被機器人的設(shè)計者或操控者視為非專業(yè)、不懂科技的表現(xiàn)。設(shè)計、使用一款能夠模擬人類動作，進行符合考古發(fā)掘規(guī)范發(fā)掘，且方便耐用，不需要專業(yè)人員在場，可由考古學家獨立操作的水下機器人就成為法國水下考古研究中心追求的目標。美國斯坦福大學、KAUST的紅海研究中心與MEKA Robotics合作開發(fā)的Ocean One，隨之進入了考古學家的視野。
Ocean One是一種雙手受力控制的人形機器人，在海洋環(huán)境中可提供實時直觀的觸覺交互。其最初的設(shè)計理念是創(chuàng)建一個身體具有高度自主權(quán)的機器潛水員，并可與人類專家通過直觀的界面互動，其先進的技術(shù)可使與其所處環(huán)境進行交互[6]。法國水下考古研究中心在見過“海洋一號”的原型機后，對其表示出了濃厚的興趣。在這之后，斯坦福大學研究團隊與DRASSM不斷協(xié)商，最終確定了將“海洋一號”用于“月亮號”的發(fā)掘?qū)嶒炛?，共同開發(fā)水下考古機器人。
在與法國水下考古研究中心的工作接觸中，“海洋一號”研究團隊不斷改進，建造出符合考古發(fā)掘要求的機器人。Ocean One是將替代人類考古學家完成在超過50 m深度的海域執(zhí)行調(diào)查發(fā)掘任務(wù)的機器人，它能夠完成人類潛水員的常見操作，包括器具組合、提取遺址樣品及遺物、清理沉船及遺址表面等，這對于機器人手精細動作的要求極為苛刻。
在設(shè)計上，“海洋一號”集導航與雙向操作與立體視覺功能于一體。其下半身是高效的水下導航器，上半身則保留人形，通過觸覺-視覺界面與環(huán)境互動③Idem,pp.22.。機身兩側(cè)各有4個推進器，其中4個控制偏移和平移運動，4個用于控制垂直平移、俯仰和橫滾，其能夠保證單一推進器發(fā)生故障時，其余推進器仍可實現(xiàn)完全的機動性。“海洋一號”的每條手臂有7個關(guān)節(jié)，采用的是符合7個自由度的電動扭矩控制臂，具有極高的扭矩能力。同時，手臂上還裝有串聯(lián)彈性執(zhí)行器，可提供扭矩反饋，以增強接觸式操作的順應(yīng)性運動、力控制和安全性[7]。在斯坦福大學的實驗中，為了使Ocean One手指能夠更為靈活地抓取，他們拋棄了使用剛性夾具的設(shè)計，而是采用更為柔和的、相對緊湊而輕便的三指系統(tǒng)[8]。這一系統(tǒng)在不降低手臂有效荷載的情況下，其幾何形狀可更好地獲得各種常見的抓握力，包括對框架或工具以及更細小的器物的精準捏緊動作。為了簡化布線以及便于控制，“海洋一號”的雙手各使用1個單向驅(qū)動馬達。整個機器人的重量控制在200 kg以下。
在操控方面，“海洋一號”的全身控制器依賴于通過彈性計劃和任務(wù)原始模塊生成的任務(wù)目標。由彈性規(guī)劃允許實時修改路徑，以響應(yīng)環(huán)境中不可預(yù)見的變化[9]。全身控制器在處理約束，避免碰撞的同時實現(xiàn)運動和多觸點任務(wù)目標,使用宏——迷你高帶寬控制策略來協(xié)調(diào)身體的手臂運動。該實時控制器運行具有1 kHz的感官反饋，可實現(xiàn)與環(huán)境的高響應(yīng)性交互。手部的相互作用力通過安裝在每個手腕上的6個自由度力/扭矩傳感器來感應(yīng)。關(guān)節(jié)位置使用光學測量編碼器，同時使用慣性測量單元（IMU），深度傳感器估算身體的位置和方向和多普勒速度記錄（DVL）。這一系統(tǒng)設(shè)計旨在允許人類用戶與機器人進行交互，并使人類可在任何級別的抽象任務(wù)中進行干預(yù)。一方面，觸覺設(shè)備將交互作用力直接輸出到全身控制器。機器人模仿操作員的動作并分享操作員的感知，操作員同時，也看到和感覺到機器人所看所感；另一方面，機器人通過彈性規(guī)劃和原始任務(wù)模塊，自主執(zhí)行由操作員制定的計劃。接口設(shè)計利用兩個Sigma.7設(shè)備盡可能規(guī)避遠程延遲，保證向用戶提供了高保真觸覺反饋[10]。
2016年，“海洋一號”正式機投入“月亮號”發(fā)掘?qū)嶒炛?。在水中，Ocean One有3個遙控潛水器從旁協(xié)助：1臺中型工作級Perseo（配備有5kW LED照明系統(tǒng)）、1臺Sony高清專業(yè)攝像機、1臺用于靜止圖像拍攝的Nikon D810；位于Ocean One上方3 m處繩索上的、由LIRMM設(shè)計的倫納德研究平臺上，裝有向下看的攝像頭進行跟蹤；阿喀琉斯?jié)撍饔糜趹?yīng)對額外攝影需求。在“馬爾羅”號控制室的操作員負責協(xié)調(diào)水下洋流中4臺設(shè)備的間隔，并控制繩索的收放。
2016年4月在對“月亮號”遺址的測試中，4月11日，“海洋一號”首先被下放在海下15 m的地方，進行系統(tǒng)測試。首先測試了Ocean One雙手在水中的操控力，包括操作1條繩索和抓住1個塑料箱子，它還成功與人類潛水員進行了手勢互動。4月12日，“海洋一號”下潛到“月亮號”遺址。由于洋流作用，Ocean One左手肘和前臂被卡在一門大炮之下，僅靠下半身的推進器無法使其脫身。最后，在觸覺交互中，“海洋一號”成功使其手臂獲得自由。在返回“馬爾羅號”進行檢測之后，4月15日，Ocean One重返“月亮號”，并最終成功在指定區(qū)域取回1個陶罐④Idem,pp.32.。
這是“海洋一號”在深海發(fā)掘中完成的首次測試。它的成功標志著水下考古學家與機器人的合作進入了新階段，機器人代替人類到條件更惡劣、更危險的環(huán)境中工作，并達到考古學家的發(fā)掘水平；同時也證明機器人將實時的感官感受傳導反饋給人類的設(shè)想，已不再是遙不可及的夢想。
5 結(jié)束語
“奔向月球”計劃作為一項首次由考古學家主導的大型深?？脊虐l(fā)掘?qū)嶒烅椖?，參與機構(gòu)、企業(yè)眾多，涉及多個學科，特別是世界領(lǐng)先的深水機器人技術(shù)。他們都在考古學家的指揮下，不斷磨合前進，共同探索，為實現(xiàn)科學發(fā)掘深海遺址提供了寶貴的實例與經(jīng)驗，對中國深海考古探索有著重要的借鑒意義。
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邱丹丹
（法國巴黎一大先賢祠索邦大學，巴黎 75006）
2016年，法國水下考古研究中心迎來了成立五十周年慶典。他們在馬賽歷史博物館舉辦了題為“海洋的記憶”大型回顧展。此次展覽除了呈現(xiàn)50年來法國水下考古工作的主要成就，更首次向公眾展示了法國深海考古“奔向月球”計劃的階段性成果及“海洋一號”（Ocean One）水下機器人。
1 法國水下考古研究中心
1966年，時任法國文化部部長的馬爾羅（André Malraux,1901年9月1日—1976年11月23日）創(chuàng)建了法國海洋研究中心（DRASM），用以管理法國境內(nèi)涉及海洋文化遺產(chǎn)的保護與考古發(fā)掘。1996年，DRASM與成立于1980年的國家內(nèi)水考古研究中心（CNRAS）合并，成為今天的法國水下考古研究中心（DRASSM）。該中心隸屬于法國文化部，主要承擔保護、發(fā)掘、研究法國本土、海外省和專屬經(jīng)濟區(qū)的水下文化遺產(chǎn)的工作。總部設(shè)于地中海畔的馬賽市。DRASSM現(xiàn)有40余名在職研究員、實驗人員及行政人員。
自1966年至今，法國水下考古研究中心發(fā)掘或調(diào)查過的水下遺址、沉船從不到50處（艘），到今天法國本土超過2萬處（艘），專屬經(jīng)濟區(qū)介于15萬至20萬處（艘）。特別是最近20年，法國水下考古的遺址研究范圍不斷擴大，從超過2.5萬年的洞穴壁畫到“二戰(zhàn)”時期沉沒的軍艦，都被納入法國水下考古研究中心的發(fā)掘與保護范圍之中。
豐富的工作經(jīng)驗及長期積累的技術(shù)方法使法國水下考古研究中心走在了全世界水下考古界的前列。自20世紀80年代起，DRASSM被邀請或主動參與世界多個國家或地區(qū)水下遺址的調(diào)查與發(fā)掘，包括美國、埃及、加蓬、利比亞、馬耳他、巴基斯坦、所羅門群島、文萊、菲律賓等，為其他國家與地區(qū)的水下文化遺產(chǎn)的保護提供了專業(yè)性意見。近年來，中國水下考古取得了令人矚目的成績，DRASSM也積極尋求與中國同仁的交流與互動，2015年雙方簽訂了合作協(xié)議，以增進相互間持續(xù)穩(wěn)定的多方式、多種類的交流與合作。
從20世紀80年代起，法國水下考古研究中心已開始嘗試在地中海的深海區(qū)域進行沉船探測[1]86。Cap Bénat 4號沉船位于法國南部土倫港外海328 m深處。1977年，法國海軍潛水艇“格里芬”在執(zhí)行任務(wù)時偶然發(fā)現(xiàn)了該船。1981年，DRASSM利用法國海洋開發(fā)研究院（IFREMER）的潛水器Cyana對沉船進行了一次快速考察。該遺址被350～400個安佛拉式罐覆蓋，整體長15 m，寬5～6 m。此次考察中，Cyana成功取回了數(shù)件安佛拉式罐及其他器物[2]。隨著水下遙控潛水器和水下攝影測量技術(shù)的不斷進步，2015年Luc Long帶領(lǐng)團隊，對Cap Bénat 4號沉船重新進行了測量，并著手制作3D模型[3]。
20世紀90年代之后，法國水下考古研究中心將深海考古也納入了其工作日程[4]，與其他機構(gòu)和企業(yè)合作，不斷嘗試利用新儀器、新技術(shù)向深海遺址發(fā)起挑戰(zhàn)。在與技術(shù)部門和私人企業(yè)多年的磨合中，法國水下考古學家取得了寶貴的實踐經(jīng)驗，對深海考古技術(shù)需求更為明確，最終提出了必須要由考古學家來掌控水下機器人進行深海發(fā)掘的目標[1]88-89。在這一背景下，1977年發(fā)現(xiàn)的“月亮號”再次回到了法國水下考古學家的視野，不論是埋藏深度還是保存狀況，“月亮號”沉船都是進行深海考古實驗的最佳選擇。經(jīng)過5年的準備，2012年“奔向月球”計劃成功立項。
2 “奔向月球”深?？脊庞媱?/h2>2.1 官方合作機構(gòu)
“奔向月球”深?？脊庞媱澋暮诵氖菍Α霸铝撂枴边M行發(fā)掘，它沉沒于法國土倫港外一處深達90 m的海域，曾是路易十四統(tǒng)治前期法國海軍的重要戰(zhàn)艦。這項計劃由法國水下考古研究中心主導，與多家本國與他國科研機構(gòu)和私人企業(yè)共同合作，從發(fā)掘到出水物修復保護，探索與測試深海考古所需的發(fā)掘技術(shù)手段。這些機構(gòu)如下。
(1)法國海軍。法國水下考古研究中心多年來與法國海軍保持著密切的合作，從水下遺址的發(fā)現(xiàn)到設(shè)備的出借，法國海軍為水下考古提供了相關(guān)幫助。在“奔向月球”計劃中，法國海軍除了在船舶、人員方面給予協(xié)助外，2012年10月，他們還提供了新一代深海潛水服Newsuit，使考古學家可以親自在“月亮號”上發(fā)掘。
(2)法國海洋開發(fā)研究院（IFREMER）。作為法國水下考古研究中心最重要的合作機構(gòu)，法國海洋開發(fā)研究院長期參與法國水下考古工作，特別是深?？脊盘讲椤Ｔ凇霸铝撂枴钡陌l(fā)掘中，他們?yōu)榭脊抨犔峁┝税ㄗ灾魉聶C器人AsterX在內(nèi)的水下機器設(shè)備。
(3)巴黎地球物理所下屬的海洋地球科學研究團隊。
(4)西班牙赫羅納大學高等理工學院的水下機器人研究中心（CIRS）、計算機視覺與機器人技術(shù)研究團隊（VICOROB）以及信息與應(yīng)用研究所。他們?yōu)榭脊湃藛T操作自主水下機器人“赫羅納500”對“月亮號”拍照并制作3D繪圖提供培訓。2012年8月28日至30日完成第一批測量數(shù)據(jù)。
(5)國家高等先進技術(shù)學院（ENSTA）。該學院三年級學生Maylis Garcia暫駐法國水下考古研究中心，完成“完全適用于水下考古學家特定要求的水下航行器的可行性”研究工作。
2.2 私人企業(yè)合作方
除此之外，長期以來，法國水下考古中心還與多家私人企業(yè)保持合作。這些企業(yè)為DRASSM提供技術(shù)與資金支持。在“奔向月球”項目中，多家公司參與其中，包括：
(1)達索系統(tǒng)（Dassault Systèmes S.A）。作為一家法國軟件公司，達索系統(tǒng)主要從事3D設(shè)計軟件、3D數(shù)字化實體模型等業(yè)務(wù)，為航空、機械、電子等行業(yè)的軟件系統(tǒng)提供服務(wù)與技術(shù)支持。該公司為“月亮號”的發(fā)掘提供了3D虛擬現(xiàn)實模擬與采用實際發(fā)掘數(shù)據(jù)重建的3D模型。DRASSM的最終目標是利用達索系統(tǒng)確?？脊艑W家可以完全自主地調(diào)查與分析深海沉船，而不需要專業(yè)技術(shù)人員協(xié)助或從旁操作。
(2)A-Corros公司。該公司是法國水下考古研究中心的傳統(tǒng)合作伙伴，主要為考古學家提供亞臨界方法處理出水金屬物。亞臨界方法是使液體具有近似瓦斯的特性，可以大大縮短穩(wěn)定金屬器物的時間。2001年美國克萊門森大學的Mike Drews首次將這一方法應(yīng)用到穩(wěn)定考古器物上。經(jīng)過論證，采用亞臨界方法可使原本長達3個月的金屬物穩(wěn)定周期縮短到72 h。該公司已經(jīng)接手了“月亮號”出土的部分金屬品的處理工作，同時，DRASSM還與A-Corros合作籌建一臺2 m3的實驗機器，用以處理大型出水金屬物，如艦載大型火炮等[1]96。
2.3 水下機器人團隊
在“月亮號”發(fā)掘中最為重要的是水下機器人技術(shù)的試用。在“奔向月球”計劃中，主要的兩大水下機器人團隊是：
(1)海事專業(yè)公司（Comex）。該公司是世界領(lǐng)先世界領(lǐng)先的工程，技術(shù)和水下機器人技術(shù)公司。從90年代以來，Comex多次參與到水下發(fā)掘之中，為法國水下考古學家提供機器人技術(shù)，如1990年，Sainte Dorothea號的發(fā)掘。這是一艘丹麥商船，1693年沉沒于靠近法國尼斯72 m深的海域[5]。此次，Comex公司提供水下遙控潛水器“Achille M4”型和微型潛艇“Rémora 2000”協(xié)助提取沉船上的樣本，并拍攝一部記錄“月亮號”發(fā)掘工作過程的影片。
(2)美國伍茲霍爾海洋學研究所。成立于1930年的伍茲霍爾海洋學研究所是美國最大的獨立海洋學研究所。其在“月亮號”發(fā)掘的工作內(nèi)容主要是利用兩個自主水下機器人“Remus 100”型，根據(jù)實際需要，對沉船系統(tǒng)地進行聲學與3D攝影，以便考古學家有可供隨時參考的精確到厘米，并標有準確沉積物位置的3D沉船圖像。
3 “月亮號”沉沒及發(fā)現(xiàn)始末
1639—1642年，“月亮號”建造于法國西南的南特或布雷斯特造船廠，隨后在法國皇家海軍服役。該艦全長43 m，寬10 m，重800 t。這艘擁有雙層甲板的三桅戰(zhàn)船在使用初期位列一級巡防艦，參與了法國海軍一系列重要的海戰(zhàn)，但在1664年最后一次出航前，由于船體老化，設(shè)備陳舊，被降為三級軍艦。限于當時的技術(shù)條件，戰(zhàn)艦的服役年限一般在15年?！霸铝撂枴痹诔翛]前已屬于“超期服役”。根據(jù)資料顯示，1647年，“月亮號”上配備有36門火炮。在1664年出發(fā)前往地中海南部時，裝備了48門火炮，350名船員，包括5名軍官、150名水兵及100名軍士①Institut fran?ais de la mer,Objet:Le destin d’une frégate du roi soleil,Fiche documentaire n° 4/12,p.4.。
17世紀的地中海，特別是北非沿岸，海盜活動猖獗。各國海軍紛紛對其進行圍剿，但收效甚微。1664年，為了打擊位于阿爾及利亞北部卡比利亞的海盜巢穴，法國海軍國務(wù)大臣柯爾貝爾（Jean-Baptiste Colbert，1619年8月29日—1683年9月6日）決意發(fā)動吉杰勒遠征（Expédition de Djidjelli），其目的是占領(lǐng)吉杰勒，構(gòu)建軍事堡壘，使其成為進攻北非海盜的前沿陣地。這支由63艘軍艦、近9 000人組成的龐大遠征軍于1664年3月在土倫港開始集結(jié)，7月2日離開土倫港向吉杰勒進發(fā)。遠征軍由達加涅伯爵加利安（Charles-Felix de Galéan，1620年—1700年1月6日）領(lǐng)導，然而國王的堂兄旺多姆公爵（Fran.ois de Bourbon-Vend.me,1616年1月16日—1669年6月25日）卻擁有最高決策權(quán)。這種復雜的指揮關(guān)系間接導致了此次遠征的敗績。
遠征軍遭遇了海盜的強烈抵抗，海盜甚至還得到了來自阿爾及爾的土耳其軍隊的支持。10月，戰(zhàn)事進入膠著狀態(tài)，“月亮號”正是在這一時刻啟程前往戰(zhàn)區(qū)運送補給。然而當它于10月22日到達時，遠征軍大勢已去，潰敗在所難免。10月30日，“月亮號”載著尚未卸載的補給裝備及救起的皮卡第軍團約800名官兵，返回土倫。此時，船上人員總數(shù)近1 200名。
由于超載，“月亮號”老舊的船體在11月6日到達土倫時，已經(jīng)開始進水，并且由于大量人員擠占空間導致無法維修。雪上加霜的是，土倫此時正遭受鼠疫的侵襲，海軍部決定讓包括“月亮號”在內(nèi)的4艘船到附近的波克羅勒島（?le de Porquerolles）隔離。盡管“月亮號”的指揮官提出了抗議，但海軍派來的兩名高級造船工卻認為該船尚可進行短距離航行?！霸铝撂枴眲e無選擇，被迫前往波克羅勒島，最終在卡爾屈埃拉納（Carqueiranne）西南方被陣風掀翻，“像一塊大理石一樣”沉入海底。此次海難導致約800人喪生，皮卡第軍團的部分士兵在“月亮號”沉沒前被轉(zhuǎn)移至“麥格爾號”（Le Merc?ur），另有不到100名幸存者被跟隨“月亮號”的小型護衛(wèi)艦救起。
在之后長達300多年的時間里，“月亮號”消失在了歷史的汪洋中，直到1993年5月15日，法國海洋開發(fā)研究院在土倫海域的卡爾屈埃拉納進行潛水測試，潛水器“鸚鵡螺號”意外在90 m深處發(fā)現(xiàn)了一艘三桅沉船殘骸。在得到IFREMER通知后，法國水下考古研究中心隨即派人進行實地考察探測，大量的水下照片證明該船保存相當完好，部分船體覆蓋于海底沙體中，其應(yīng)該就是1664年沉沒的“月亮號”。第一次考察之后，DRASSM認為以當時的技術(shù)條件，尚不具備發(fā)掘的可能性，最好的辦法是原址保護，待時機成熟之時再使其重見天日。1994年1月27日，“月亮號”遺址范圍被劃為禁潛海域。1997年DRASSM再次派出潛水器對“月亮號”進行探測，為最終的發(fā)掘計劃做進一步準備。2012年，“月亮號”重新在考古學家與公眾面前亮相。
4 “月亮號”的發(fā)掘與水下機器人技術(shù)的應(yīng)用
2007年，在研究“奔向月球”計劃可行性的同時，為適應(yīng)日后裝配水下機器人及深?？脊旁O(shè)備的需要，法國水下考古研究中心投入設(shè)計了一艘新型考古科研船——“馬爾羅號”（André Malraux），替代自1967年服役的“考古螺號”。
4.1 “馬爾羅”號考古科研船
“考古螺號”科研船是法國第一艘專門用于水下考古調(diào)查和發(fā)掘的科研型船只，長29.32 m，寬6 m，吃水深度2.6 m，排水量112 t，最大載人16人，包括5～9名船員。船上配備有一臺液壓起重機和雷達以及小型考古工作室等基本設(shè)備。該船1967年下水，在行政上其隸屬于法國文化部，交由法國水下考古研究中心（當時的法國海洋研究中心）使用，但其船上設(shè)備與船只維護則是由法國海軍資助與支持。1997年，由于資金問題，法國海軍不再為“考古螺號”提供設(shè)備，在被拆除所有設(shè)施后，考古船不得不提前退役。直到1998年6月，法國文化部找到一家私人機構(gòu)FOSELEV為船只裝配設(shè)備及提供養(yǎng)護，“考古螺號”才得以繼續(xù)出海。
然而隨著法國水下考古工作的日益繁重，“考古螺號”不可避免地顯出疲態(tài)、跟不上工作的腳步，并逐漸成為拖累法國水下考古研究中心的包袱?！啊脊怕萏枴钪饕獑栴}是它吞噬了幾乎所有DRASSM的預(yù)算，但卻無法離開馬賽，甚至連馬賽周邊海域都無法前往”，“它就是一艘不再適合發(fā)掘的老舊船只，大多數(shù)時候，它只被當成餐廳使用”②Michel L’Hour,De L’Archéonaute à l’André Malraux,Portraits intimes et histoires secrètes de l’archéologie des mondes engloutis,Arles,Actes Sud,2012,pp.84.。因而，法國水下考古中心決定讓這艘見證了法國水下考古起步騰飛的“考古螺號”在2005年退役，以騰出預(yù)算建造一艘更符合現(xiàn)今和未來水下考古發(fā)展的新科研船。
2006年開始，DRASSM與馬賽的船舶設(shè)計公司Mauric一起探討新考古船的建造方案。法國水下考古研究中心的預(yù)期是建造一艘符合未來50年科研要求的船只。經(jīng)過3年的反復討論和研究，在征求了考古學家和船舶建造師及海軍、船員等外界人士的不同意見之后，最終設(shè)計方案在2009年交由位于拉西奧塔的H2X船廠建造?！榜R爾羅號”的總造價最終達到900萬歐元。每年使用9～11個月，累計270～320天，每年30萬～35萬歐元使用費。
“馬爾羅號”考古科研船具有復合塑料外殼，長36.3 m，寬8.85 m，吃水3.2 m，排水量275 t，工作甲板面積達到70 m2。柴電推進，可保證低速運行下不堵塞發(fā)動機，最大速度設(shè)計為13節(jié)。由于使用了輕型材料，“馬爾羅號”最大限度地減少了船員人數(shù)（船員僅有5人，包括1名廚師），使科研隊伍人數(shù)得到極大地增加（可搭載最多26人的潛水及研究團隊）。
該船在設(shè)計之初就是為了承載今后水下考古工作中使用的更多新科技與技術(shù)設(shè)備，因而“馬爾羅號”較之“考古螺號”增添了更多先進儀器設(shè)備平臺及預(yù)留位，其艙內(nèi)工作空間也得以擴大?！榜R爾羅”號具有一臺起重機和一臺重達6 t的龍門，用以起吊或牽引水下考古及測量設(shè)備。工作甲板上有信息處理、高壓氧艙、科學儀器等專屬位，并可停放6 t以下的小型潛水艇。“馬爾羅號”在設(shè)計時特別提高了對船只穩(wěn)定性的要求，以便能適應(yīng)不同海況下的工作。特別是在深海發(fā)掘時，多臺設(shè)備同時下潛，需確保每臺設(shè)備電纜不會因波動而互相糾纏。另外，“馬爾羅號”上的設(shè)備具有通用性和多功能性，可供不同科研團隊同時在船上作業(yè)。
2012年1月24日，“馬爾羅號”正式交付法國水下考古研究中心，而其最重要的任務(wù)——“月亮號”的發(fā)掘也于同年3月份全面展開（圖1）。
4.2 “洋一號”水下機器人
經(jīng)過多年借用軍事或工程用水下機器人進行考古發(fā)掘后，法國水下考古學家意識到這些機器人并不符合水下考古專業(yè)的作業(yè)要求。更重要的是，考古學家在現(xiàn)場提出的意見往往會被機器人的設(shè)計者或操控者視為非專業(yè)、不懂科技的表現(xiàn)。設(shè)計、使用一款能夠模擬人類動作，進行符合考古發(fā)掘規(guī)范發(fā)掘，且方便耐用，不需要專業(yè)人員在場，可由考古學家獨立操作的水下機器人就成為法國水下考古研究中心追求的目標。美國斯坦福大學、KAUST的紅海研究中心與MEKA Robotics合作開發(fā)的Ocean One，隨之進入了考古學家的視野。
Ocean One是一種雙手受力控制的人形機器人，在海洋環(huán)境中可提供實時直觀的觸覺交互。其最初的設(shè)計理念是創(chuàng)建一個身體具有高度自主權(quán)的機器潛水員，并可與人類專家通過直觀的界面互動，其先進的技術(shù)可使與其所處環(huán)境進行交互[6]。法國水下考古研究中心在見過“海洋一號”的原型機后，對其表示出了濃厚的興趣。在這之后，斯坦福大學研究團隊與DRASSM不斷協(xié)商，最終確定了將“海洋一號”用于“月亮號”的發(fā)掘?qū)嶒炛?，共同開發(fā)水下考古機器人。
在與法國水下考古研究中心的工作接觸中，“海洋一號”研究團隊不斷改進，建造出符合考古發(fā)掘要求的機器人。Ocean One是將替代人類考古學家完成在超過50 m深度的海域執(zhí)行調(diào)查發(fā)掘任務(wù)的機器人，它能夠完成人類潛水員的常見操作，包括器具組合、提取遺址樣品及遺物、清理沉船及遺址表面等，這對于機器人手精細動作的要求極為苛刻。
在設(shè)計上，“海洋一號”集導航與雙向操作與立體視覺功能于一體。其下半身是高效的水下導航器，上半身則保留人形，通過觸覺-視覺界面與環(huán)境互動③Idem,pp.22.。機身兩側(cè)各有4個推進器，其中4個控制偏移和平移運動，4個用于控制垂直平移、俯仰和橫滾，其能夠保證單一推進器發(fā)生故障時，其余推進器仍可實現(xiàn)完全的機動性。“海洋一號”的每條手臂有7個關(guān)節(jié)，采用的是符合7個自由度的電動扭矩控制臂，具有極高的扭矩能力。同時，手臂上還裝有串聯(lián)彈性執(zhí)行器，可提供扭矩反饋，以增強接觸式操作的順應(yīng)性運動、力控制和安全性[7]。在斯坦福大學的實驗中，為了使Ocean One手指能夠更為靈活地抓取，他們拋棄了使用剛性夾具的設(shè)計，而是采用更為柔和的、相對緊湊而輕便的三指系統(tǒng)[8]。這一系統(tǒng)在不降低手臂有效荷載的情況下，其幾何形狀可更好地獲得各種常見的抓握力，包括對框架或工具以及更細小的器物的精準捏緊動作。為了簡化布線以及便于控制，“海洋一號”的雙手各使用1個單向驅(qū)動馬達。整個機器人的重量控制在200 kg以下。
在操控方面，“海洋一號”的全身控制器依賴于通過彈性計劃和任務(wù)原始模塊生成的任務(wù)目標。由彈性規(guī)劃允許實時修改路徑，以響應(yīng)環(huán)境中不可預(yù)見的變化[9]。全身控制器在處理約束，避免碰撞的同時實現(xiàn)運動和多觸點任務(wù)目標,使用宏——迷你高帶寬控制策略來協(xié)調(diào)身體的手臂運動。該實時控制器運行具有1 kHz的感官反饋，可實現(xiàn)與環(huán)境的高響應(yīng)性交互。手部的相互作用力通過安裝在每個手腕上的6個自由度力/扭矩傳感器來感應(yīng)。關(guān)節(jié)位置使用光學測量編碼器，同時使用慣性測量單元（IMU），深度傳感器估算身體的位置和方向和多普勒速度記錄（DVL）。這一系統(tǒng)設(shè)計旨在允許人類用戶與機器人進行交互，并使人類可在任何級別的抽象任務(wù)中進行干預(yù)。一方面，觸覺設(shè)備將交互作用力直接輸出到全身控制器。機器人模仿操作員的動作并分享操作員的感知，操作員同時，也看到和感覺到機器人所看所感；另一方面，機器人通過彈性規(guī)劃和原始任務(wù)模塊，自主執(zhí)行由操作員制定的計劃。接口設(shè)計利用兩個Sigma.7設(shè)備盡可能規(guī)避遠程延遲，保證向用戶提供了高保真觸覺反饋[10]。
2016年，“海洋一號”正式機投入“月亮號”發(fā)掘?qū)嶒炛?。在水中，Ocean One有3個遙控潛水器從旁協(xié)助：1臺中型工作級Perseo（配備有5kW LED照明系統(tǒng)）、1臺Sony高清專業(yè)攝像機、1臺用于靜止圖像拍攝的Nikon D810；位于Ocean One上方3 m處繩索上的、由LIRMM設(shè)計的倫納德研究平臺上，裝有向下看的攝像頭進行跟蹤；阿喀琉斯?jié)撍饔糜趹?yīng)對額外攝影需求。在“馬爾羅”號控制室的操作員負責協(xié)調(diào)水下洋流中4臺設(shè)備的間隔，并控制繩索的收放。
2016年4月在對“月亮號”遺址的測試中，4月11日，“海洋一號”首先被下放在海下15 m的地方，進行系統(tǒng)測試。首先測試了Ocean One雙手在水中的操控力，包括操作1條繩索和抓住1個塑料箱子，它還成功與人類潛水員進行了手勢互動。4月12日，“海洋一號”下潛到“月亮號”遺址。由于洋流作用，Ocean One左手肘和前臂被卡在一門大炮之下，僅靠下半身的推進器無法使其脫身。最后，在觸覺交互中，“海洋一號”成功使其手臂獲得自由。在返回“馬爾羅號”進行檢測之后，4月15日，Ocean One重返“月亮號”，并最終成功在指定區(qū)域取回1個陶罐④Idem,pp.32.。
這是“海洋一號”在深海發(fā)掘中完成的首次測試。它的成功標志著水下考古學家與機器人的合作進入了新階段，機器人代替人類到條件更惡劣、更危險的環(huán)境中工作，并達到考古學家的發(fā)掘水平；同時也證明機器人將實時的感官感受傳導反饋給人類的設(shè)想，已不再是遙不可及的夢想。
5 結(jié)束語
“奔向月球”計劃作為一項首次由考古學家主導的大型深?？脊虐l(fā)掘?qū)嶒烅椖?，參與機構(gòu)、企業(yè)眾多，涉及多個學科，特別是世界領(lǐng)先的深水機器人技術(shù)。他們都在考古學家的指揮下，不斷磨合前進，共同探索，為實現(xiàn)科學發(fā)掘深海遺址提供了寶貴的實例與經(jīng)驗，對中國深海考古探索有著重要的借鑒意義。
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