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隨著工業(yè)生產(chǎn)的加快以及人類生活品質(zhì)的提高，對多相分離中的分離效率和膜材料的使用壽命都有了更高的要求。本項(xiàng)目旨在研究制備仿生液體復(fù)合膜材料。通過仿生多孔膜材料與功能液體的協(xié)同物理化學(xué)設(shè)計(jì)，制備的仿生液體復(fù)合膜材料突破傳統(tǒng)固/液界面設(shè)計(jì)的限制，應(yīng)用全新的動態(tài)固/液/液界面設(shè)計(jì)制備液體復(fù)合膜材料，可用于污水處理和工業(yè)生產(chǎn)中的油/氣/水分離，較傳統(tǒng)商業(yè)膜在抗污節(jié)能，力學(xué)性能，耐用性和使用壽命等方面有顯著提高。同時通過構(gòu)筑應(yīng)力響應(yīng)等仿生響應(yīng)性液體復(fù)合膜材料，也將為實(shí)現(xiàn)新型智能可控膜體系的構(gòu)建與成果產(chǎn)業(yè)化提供技

四足機(jī)器人具有良好的運(yùn)動靈活性和環(huán)境適應(yīng)性,是機(jī)器人研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。隨著研究的深入和對機(jī)器人運(yùn)動性能需求的提高,四足機(jī)器人研究領(lǐng)域分化出以高速運(yùn)動為目標(biāo)的研究分支。生物學(xué)研究顯示,跳躍步態(tài)是四足動物典型的高速對稱步態(tài),且多種動物在高速速度中存在脊柱大幅地參與運(yùn)動,而相應(yīng)的脊柱型四足機(jī)器人的理論及運(yùn)動控制研究卻鮮見報(bào)道。當(dāng)前研究大多孤立了脊柱環(huán)節(jié),鮮有整機(jī)的建模研究以及運(yùn)動控制方法研究。在該方向的研究勢必推動仿生工程和機(jī)器人運(yùn)動控制等方面的發(fā)展,此外,以其高速運(yùn)動的特點(diǎn),在軍事偵察、救震救災(zāi)和未來生活等領(lǐng)域也將具有廣闊的應(yīng)用前景。首先,本文以分析獵豹的運(yùn)動特性入手,建立了脊柱型四足機(jī)器人七桿模型,以及構(gòu)建了ASLIP動力學(xué)模型,使用拉格朗日方程推導(dǎo)了其跳躍運(yùn)動的動力學(xué)方程;迭代運(yùn)算動力學(xué)微分方程,使用龐加萊映射方法搜索了機(jī)器人七桿模型基于ASLIP跳躍運(yùn)動的不動點(diǎn),結(jié)果顯示不動點(diǎn)在固定能量層級下呈區(qū)域性分布;不動點(diǎn)的對比結(jié)果顯示基于ASLIP模型的運(yùn)動比基于SLIP模型的運(yùn)動能適應(yīng)更高的穩(wěn)態(tài)運(yùn)動速度,并作了觸地力、脊柱角和穩(wěn)定性等特性分析。為脊柱型四足機(jī)器人跳躍運(yùn)動提供了動力學(xué)模型和理論基礎(chǔ)。然后,根據(jù)機(jī)器人模型各關(guān)節(jié)主動力作用于控制量的廣義力計(jì)算結(jié)果,研究了前向速度、彈跳高度、機(jī)身俯仰角

項(xiàng)目成果/簡介:四足機(jī)器人具有良好的運(yùn)動靈活性和環(huán)境適應(yīng)性,是機(jī)器人研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。隨著研究的深入和對機(jī)器人運(yùn)動性能需求的提高,四足機(jī)器人研究領(lǐng)域分化出以高速運(yùn)動為目標(biāo)的研究分支。生物學(xué)研究顯示,跳躍步態(tài)是四足動物典型的高速對稱步態(tài),且多種動物在高速速度中存在脊柱大幅地參與運(yùn)動,而相應(yīng)的脊柱型四足機(jī)器人的理論及運(yùn)動控制研究卻鮮見報(bào)道。當(dāng)前研究大多孤立了脊柱環(huán)節(jié),鮮有整機(jī)的建模研究以及運(yùn)動控制方法研究。在

項(xiàng)目成果/簡介: 經(jīng)過多年的努力，國內(nèi)AUV研究已取得長足進(jìn)展，然而仍存在可靠性差、智能水平低等問題，難以應(yīng)對復(fù)雜海底環(huán)境，不能滿足我們對高效率作業(yè)和長期自主性的迫切需求。為解決上述關(guān)鍵問題，中國海洋大學(xué)致力于研發(fā)面向長航程深海觀測任務(wù)的具有數(shù)據(jù)驅(qū)動能力的新一代AUV系統(tǒng)。在結(jié)合自主導(dǎo)航系統(tǒng)精確定位與高性能的運(yùn)動控制基礎(chǔ)上，根據(jù)AUV調(diào)查任務(wù)需求，通過對海量高維觀測數(shù)據(jù)的關(guān)鍵特征實(shí)行快速分析，賦予AUV系統(tǒng)對航行路徑的智能決策能力，極大提升了海洋調(diào)查任務(wù)實(shí)施的質(zhì)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(jī)器人，在海洋科學(xué)研究、資源調(diào)查、應(yīng)急搜救等民用領(lǐng)域，以及情報(bào)偵測、探雷滅雷、戰(zhàn)場支援等軍事領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。旗魚系列AUV具備如下優(yōu)點(diǎn)： （1）易操作，具有圖形化的任務(wù)界面使得任務(wù)規(guī)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?jié)撈髋c母船吊放機(jī)構(gòu)建立連接； （3）大航程，可選高配置電池艙，續(xù)航力可增加50%； （4）高航速，水動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)，航速最高可達(dá)5節(jié)； （5）高可靠性，聲學(xué)跟蹤功能、AUV纏繞物切斷與自主擺脫、冗余自救設(shè)計(jì)、硬件軟件設(shè)計(jì)和測試等，確保系統(tǒng)高可靠性； （6）模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)包含基本配置與用戶自定義配置，可根據(jù)任務(wù)要求更換模塊化任務(wù)艙段。項(xiàng)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(yè)、港口安防、近海能源設(shè)施無人值守、海洋工程服務(wù)、海洋觀測網(wǎng)等。軍用市場：隨著新式作戰(zhàn)模式的確立，將有爆發(fā)時發(fā)展，未來海上戰(zhàn)爭逐漸走向無人化，各種海洋機(jī)器人武器系統(tǒng)將大量裝備。潛在合作單位：青島澎湃海洋探索技術(shù)有限公司、青島海力旭機(jī)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(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利 、 軟件著作權(quán)知識產(chǎn)權(quán)編號:ZL200810237864.X 201510789501.7技術(shù)成熟度:通過中試技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:無

經(jīng)過多年的努力，國內(nèi)AUV研究已取得長足進(jìn)展，然而仍存在可靠性差、智能水平低等問題，難以應(yīng)對復(fù)雜海底環(huán)境，不能滿足我們對高效率作業(yè)和長期自主性的迫切需求。為解決上述關(guān)鍵問題，中國海洋大學(xué)致力于研發(fā)面向長航程深海觀測任務(wù)的具有數(shù)據(jù)驅(qū)動能力的新一代AUV系統(tǒng)。在結(jié)合自主導(dǎo)航系統(tǒng)精確定位與高性能的運(yùn)動控制基礎(chǔ)上，根據(jù)AUV調(diào)查任務(wù)需求，通過對海量高維觀測數(shù)據(jù)的關(guān)鍵特征實(shí)行快速分析，賦予AUV系統(tǒng)對航行路徑的智能決策能力，極大提升了海洋調(diào)查任務(wù)實(shí)施的質(zhì)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(jī)器人，在海洋科學(xué)研究、資源調(diào)查、應(yīng)急搜救等民用領(lǐng)域，以及情報(bào)偵測、探雷滅雷、戰(zhàn)場支援等軍事領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。旗魚系列AUV具備如下優(yōu)點(diǎn)： （1）易操作，具有圖形化的任務(wù)界面使得任務(wù)規(guī)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?jié)撈髋c母船吊放機(jī)構(gòu)建立連接； （3）大航程，可選高配置電池艙，續(xù)航力可增加50%； （4）高航速，水動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)，航速最高可達(dá)5節(jié)； （5）高可靠性，聲學(xué)跟蹤功能、AUV纏繞物切斷與自主擺脫、冗余自救設(shè)計(jì)、硬件軟件設(shè)計(jì)和測試等，確保系統(tǒng)高可靠性； （6）模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)包含基本配置與用戶自定義配置，可根據(jù)任務(wù)要求更換模塊化任務(wù)艙段。

成果介紹機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動方式主要有氣動、電機(jī)驅(qū)動和液壓驅(qū)動三種。其中，液壓驅(qū)動具有功率密度高的特點(diǎn)。近年來，隨著電液伺服技術(shù)的發(fā)展，電液驅(qū)動裝置逐漸向著高壓化、微型化方向發(fā)展，越來越多地 應(yīng)用于機(jī)器人中，較為著名的有美國波士頓動力公司開發(fā)的機(jī)器人系列，但目前旋轉(zhuǎn)電液驅(qū)動關(guān)節(jié)還沒有實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及參數(shù)以7075-T651系鋁合金為主體材料，總質(zhì)量約為1.5kg、容積約為62ml；額定壓強(qiáng)為10MPa。在額定壓強(qiáng)下，輸出扭矩可達(dá)75N·m，工作帶寬5.6Hz（能夠滿足一般足式機(jī)器人的步行要求）；密封良好，無外泄漏。采用該驅(qū)動關(guān)節(jié)研制了兩足步行樣機(jī)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，關(guān)節(jié)跟蹤精度高、運(yùn)動平穩(wěn)，能夠滿足機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動要求

包含：2.1內(nèi)空插座，DIP14IC插座，74LS04，74LS08，74LS32，直插式色環(huán)電阻，高亮¢5mm紅色發(fā)光二極管，高亮¢5mm綠色發(fā)光二極管，K2A46臺階插座等。教學(xué)功能：完成邏輯關(guān)系的概念的引入、三人表決器的原理講解和對數(shù)字電路的簡單設(shè)計(jì)。教學(xué)應(yīng)用：1、利用此示教板在講解邏輯門時作案例，引入邏輯關(guān)系這個概念。2、利用此示教板對三人表決器的原理講解。3、通過對如何設(shè)計(jì)三人表決器的講解，來歸納利用集成電路對數(shù)字電路進(jìn)行簡單的設(shè)計(jì)的方法。

本項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化的市場定位為需要長時間、遠(yuǎn)航程可進(jìn)行水下目標(biāo)偵測及定位的單位。Robo Shark智能仿生深海潛航器采用鯊魚為原型，以三關(guān)節(jié)仿生尾鰭取代無刷推進(jìn)器，有效降低設(shè)備運(yùn)行噪聲的同時節(jié)省了能量消耗。設(shè)備外殼采用吸音材料制成，可以提高設(shè)備的隱蔽性。通過重力艙吸排水實(shí)現(xiàn)設(shè)備的上浮下潛，控制更為靈活，具有定點(diǎn)懸停、定深巡游等多種智能運(yùn)動功能，最大下潛深度可達(dá)1000 m。 此潛航器的主要特點(diǎn)： 1.節(jié)能高效：采用仿生+滑翔作為動力源，利用反卡門渦街的驅(qū)動原理，仿生推進(jìn)效率高達(dá)80%； 2.隱蔽環(huán)保：模擬鯊魚的外形與游動方式，隱蔽性強(qiáng)，對環(huán)境擾動小，不會傷害水下生物； 3.安全可靠：采用整體開放，局部密封的設(shè)計(jì)， 配備六方向避障傳感器，具有低電量返航、失聯(lián)返航等功能； 4.載荷擴(kuò)展：可搭載聲、光、電、磁傳感器，滿足水下通信、水下定位和水下探測等需求。