作为我国水下机器人研发领域的代表，沈阳自动化所目前有两个研究室开展水下机器人和海洋技术装备的研发和推广工作。海洋技术装备研究室主要从事海洋技术基础与应用技术研究、海洋装备研发与推广、海洋工程服务等工作，是国内最早开展水下机器人技术研发，并以此为核心研究方向的专业海洋技术装备研发团队。自主水下机器人技术研究室专业从事自主水下机器人科学研究、工程应用、产品开发和技术服务工作，是目前国内唯一形成自主水下机器人系列产品的团队。我国首台6000米自主水下机器人CR-01、“蛟龙”号载人潜水器控制系统、“潜龙一号”等科研成果均出自沈阳自动化所。
沈阳自动化所在国内首次研制了40kg级、120kg级、700 kg级等系列化旋翼飞行机器人系统，先后完成了大气环境污染监测、南海舰载起降及海洋环境监测、地震救援等工程应用试验。在取得技术进步的同时，应用研究成果取得了良好的社会反响并创造了明显的经济社会效益。
旋翼飞行机器人系统，整体技术达到国内领先、国际先进水平，补了多项国内空白，打破了国外技术封锁，成为国内旋翼飞行机器人研发和应用的领跑者。“无人直升机输电线路自动巡检与架设系统”获得2012年辽宁省科技进步一等奖。
在四川芦山地震抢险救援工作、大连新港发生输油管溢油监测、抚顺水毁输电线路的勘察等工作中均发挥了重要作用。
在四川芦山地震抢险救援工作、大连新港发生输油管溢油监测、抚顺水毁输电线路的勘察等工作中均发挥了重要作用。
极地长航程漫游机器人由三角履带移动机构、燃油-锂电混合能源系统、激光和GPS/INS组合导航传感系统、计算机控制系统、自主导航与控制软件、基于铱星网络的通讯系统、远程控制系统组成。能以半自主方式沿预设路线长时间长距离执行科考任务，续航里程可达100公里工作。
可搭载探冰雷达和相机，能在卸货海冰区、内陆执行探路和救援任务，可大大降低人工探路风险；可搭载多种考察任务载荷沿设定路线进行大范围长时间科学考察。另外，用该技术对现有雪地车进行改造可实现内陆车队车辆的自动驾驶，减少驾驶人员数量、降低人员工作负荷，提高科考效率。
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