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項目成果/簡介: 經過多年的努力，國內AUV研究已取得長足進展，然而仍存在可靠性差、智能水平低等問題，難以應對復雜海底環境，不能滿足我們對高效率作業和長期自主性的迫切需求。為解決上述關鍵問題，中國海洋大學致力于研發面向長航程深海觀測任務的具有數據驅動能力的新一代AUV系統。在結合自主導航系統精確定位與高性能的運動控制基礎上，根據AUV調查任務需求，通過對海量高維觀測數據的關鍵特征實行快速分析，賦予AUV系統對航行路徑的智能決策能力，極大提升了海洋調查任務實施的質量與效率。 “旗魚”系列AUV是具備高智能性、自主性、靈活性的自主式水下機器人，在海洋科學研究、資源調查、應急搜救等民用領域，以及情報偵測、探雷滅雷、戰場支援等軍事領域發揮著關鍵作用。旗魚系列AUV具備如下優點： （1）易操作，具有圖形化的任務界面使得任務規劃過程簡單快捷； （2）易布放和收回，三型AUV都配備專用布放回收吊鉤，用戶可以使用簡易回收桿手動使潛器與母船吊放機構建立連接； （3）大航程，可選高配置電池艙，續航力可增加50%； （4）高航速，水動力學優化設計，航速最高可達5節； （5）高可靠性，聲學跟蹤功能、AUV纏繞物切斷與自主擺脫、冗余自救設計、硬件軟件設計和測試等，確保系統高可靠性； （6）模塊化設計，系統包含基本配置與用戶自定義配置，可根據任務要求更換模塊化任務艙段。項目階段:小試、中試階段效益分析:民用市場：未來5年，AUV年需求量5~10倍的增長，集中在海洋漁業、港口安防、近海能源設施無人值守、海洋工程服務、海洋觀測網等。軍用市場：隨著新式作戰模式的確立，將有爆發時發展，未來海上戰爭逐漸走向無人化，各種海洋機器人武器系統將大量裝備。潛在合作單位：青島澎湃海洋探索技術有限公司、青島海力旭機電科技有限公司、青島華通軍工投資有限公司、杭州騰海科技有限公司等。知識產權類型:發明專利 、 軟件著作權知識產權編號:ZL200810237864.X 201510789501.7技術成熟度:通過中試技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

經過多年的努力，國內AUV研究已取得長足進展，然而仍存在可靠性差、智能水平低等問題，難以應對復雜海底環境，不能滿足我們對高效率作業和長期自主性的迫切需求。為解決上述關鍵問題，中國海洋大學致力于研發面向長航程深海觀測任務的具有數據驅動能力的新一代AUV系統。在結合自主導航系統精確定位與高性能的運動控制基礎上，根據AUV調查任務需求，通過對海量高維觀測數據的關鍵特征實行快速分析，賦予AUV系統對航行路徑的智能決策能力，極大提升了海洋調查任務實施的質量與效率。 “旗魚”系列AUV是具備高智能性、自主性、靈活性的自主式水下機器人，在海洋科學研究、資源調查、應急搜救等民用領域，以及情報偵測、探雷滅雷、戰場支援等軍事領域發揮著關鍵作用。旗魚系列AUV具備如下優點： （1）易操作，具有圖形化的任務界面使得任務規劃過程簡單快捷； （2）易布放和收回，三型AUV都配備專用布放回收吊鉤，用戶可以使用簡易回收桿手動使潛器與母船吊放機構建立連接； （3）大航程，可選高配置電池艙，續航力可增加50%； （4）高航速，水動力學優化設計，航速最高可達5節； （5）高可靠性，聲學跟蹤功能、AUV纏繞物切斷與自主擺脫、冗余自救設計、硬件軟件設計和測試等，確保系統高可靠性； （6）模塊化設計，系統包含基本配置與用戶自定義配置，可根據任務要求更換模塊化任務艙段。

多功能水下機器人 該系列ROV系統可集成豐富多樣的檢測傳感器和工具組件，滿足近岸調查、海事安防、科學研究、長距離隧洞檢測和海洋工程服務等行業項目應用需要。 水下航行器（AUV） 水下航行器是一種可替代人類在大深度海洋環境進行水下作業的自主式機器人，擁有深水工作能力（0m-1500m）以及完全自主航行能力、能夠攜帶多種傳感器高效率完成水下探測、目標搜索、地形地貌勘測、科研考察、搜救打撈、海洋探測等任務，水下多功能AUV多用于水下拍攝、搜索、定位，橋梁檢測，船損檢測，輔助蛙人整體性能指標已達到世界一流先進水平。    

自主水下航行器是一種可替代人類在大深度海洋環境進行水下作業的自主式機器人，擁有深水工作能力（0m-1500m）以及完全自主航行能力、能夠攜帶多種傳感器高效率完成水下探測、目標搜索、地形地貌勘測、科研考察、搜救打撈、海洋探測等任務，水下多功能AUV多用于水下拍攝、搜索、定位，橋梁檢測，船損檢測，輔助蛙人整體性能指標已達到世界一流先進水平。

本發明公開了一種水下航行器，包括殼體及安裝在殼體上的葉輪組件，殼體內安裝有陀螺組件，陀螺組件包括陀螺支架和控制力矩陀螺群，控制力矩陀螺群包括四個單框架控制力矩陀螺，每個單框架控制力矩陀螺均包括單框架、陀螺轉子、單框架轉軸、單框架驅動電機和陀螺轉子驅動電機，單框架驅動電機安裝在陀螺支架上并通過單框架轉軸驅動單框架旋轉，陀螺轉子驅動電機和陀螺轉子均安裝在所述單框架上并且所述陀螺轉子通過所述陀螺轉子驅動電機驅動其旋轉。本發明的控制力矩陀螺群能夠提供連續光滑的輸出力矩，這滿足了航行中對敏捷性和精確性的要求，

本發明公開了一種基于自主水下航行器的水面輔助機器人，包括水面輔助裝置，水面輔助裝置由隨自主水下航行器同步移動的能源補給裝置和無線信號中繼裝置構成；能源補給裝置和無線信號中繼裝置均通過纜線與自主水下航行器相互連接。能源補給裝置和無線信號中繼裝置均設置在船型結構機器人機身上；機器人機身內設置有控制系統、運動系統、纜線管理系統、追蹤導航系統以及輔助系統；控制系統分別與無線信號中繼裝置等信號連接；并通過控制無線信號中繼裝置、能源補給裝置、運動系統、纜線管理系統、追蹤導航系統以及輔助系統實現水面輔助機器人與自主水下航行器保持在水平方向上的同步移動；能源補給裝置分別與無線信號中繼裝置等電連接。

本發明公開了一種微型自主式水下航行器，包括機身、安裝在機身上的推進單元和控制單元，所述機身的底面中部為導流區，所述推進單元包括多臺橫置在導流區周邊用以控制水流進出導流區下方的雙向推進器，所述機身依靠導流區與水流之間的作用力而升降。本發明的微型自主式水下航行器，不僅使運動更加靈活，還可使航行器直接垂直方向運動即上浮或下潛，動力也更加充足，并且有效簡化了航行器的結構，控制過程也更簡單，提高了工作效率和工作質量，本發明在上升和下沉過程中，可以沒有水平的移動，從而使機身運行更平穩，定位更準確。

仿生飛烏賊軟體跨?？蘸叫衅魇状翁岢鲕涹w跨海空航行理念 仿生樣機自由在水下和空中穿梭航行，與麻省理工大學Media lab合作研究成果軟體跨?？蘸叫衅靼l表在機器人領域的頂級會議 International Conference on Robotics and Automation（ICRA 2019 第一作者）。鐵路隧道排水系統巡檢機器人根據鐵路隧道排水系統的實際環境，設計一款巡檢機器人，能夠在水下、水面、淤泥等復雜情況下行 走。巡檢機器人攜帶一個高清攝像頭，通過與機械臂的緊密配合，能夠對鐵路隧道排水系統的側溝、中 心溝，以及側旁的盲管入口進行有效的觀測。通過多傳感器融合技術實現巡檢機器人在復雜環境中作業， 并且實時傳輸攝像頭、傳感器等反饋的數據，為使用者提供隧道內部環境的檢測信息

項目所屬科技領域為海洋裝備技術。項目突破了小型化混合驅動水下滑翔機大深度、長航程、高精度等關鍵技術，發明了小型化大容量浮力精準調節裝置、海洋溫差能驅動裝置及螺旋槳與浮力調節混合驅動裝置，引領了新型水下滑翔機技術發展。已授權中國發明專利21項、美國專利1項，發表論文68篇。研制成功系列化產品，應用于我國重大工程和海洋科學研究，取得顯著經濟效益和社會效益，為國家海洋經濟發展和提升海洋國防能力做出重大貢獻。

目前國內外企業只能生產執行特定任務的專用無人船，應用范圍窄，難于加載日益增長的智能級別的任務，不利于用戶的集成開發應用。針對這一市場需求，本產品定位于研發通用型的無人智能航行器，基于實時仿真測控平臺，面向感知數據融合模型解算框架，支撐復雜智能任務算法研究，支持Matlab/Simulink實時仿真測控引擎，滿足高端研發環節需求。采用開放式接口，響應終端用戶的定制化需求，用戶可以根據自行調整配置、加載任務系統，部署到實際環境在線調試，極大提高了工作效率，縮短了研發周期。