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本項(xiàng)目搭建一套基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的列車軌道安全自主感知系統(tǒng)，利用攝像頭，激光雷達(dá)毫米波雷達(dá)等多傳感器，通過多傳感器融合和物體檢測技術(shù)，對軌道安全進(jìn)行監(jiān)測感知。通過視覺目標(biāo)檢測，實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理和多傳感器數(shù)據(jù)整合。

01. 成果簡介 為適應(yīng)未來水下航行器技術(shù)發(fā)展的要求，海工裝備界在開發(fā)具有廣域活動(dòng)能力和高機(jī)動(dòng)性的新型水下航行器的同時(shí)，也正在為傳統(tǒng)水下航行器尋找更優(yōu)良的推進(jìn)和操縱系統(tǒng)。仿生技術(shù)則成為水下航行器的重要研究方向。 水生動(dòng)物經(jīng)過上億年的演變和進(jìn)化，早已在優(yōu)勝劣汰中將其在水中的運(yùn)動(dòng)能力發(fā)揮到了極至，其中魚類和鯨類等哺乳動(dòng)物的游動(dòng)方式具有高速、靈活、低噪等特點(diǎn)，其游動(dòng)和控制姿態(tài)能力，是任何裝備傳統(tǒng)操縱與推進(jìn)系統(tǒng)的人造水下航行器所無法比擬的。水下仿生技術(shù)，通過對魚類游動(dòng)機(jī)理的研究，利用機(jī)械結(jié)構(gòu)、電子設(shè)備和功能材料來開發(fā)模仿魚類的操縱和推進(jìn)模式，并將其應(yīng)用于水下航行器。 與傳統(tǒng)的螺旋槳推進(jìn)器相比，將仿魚尾推進(jìn)器應(yīng)用于水下航行器，成為新型的仿生水下航行器，具有如下特點(diǎn)：（1）高推進(jìn)效率，節(jié)能；（2）高機(jī)動(dòng)性，靈活；（3）推進(jìn)系統(tǒng)與操縱系統(tǒng)合二為一，共型；（4）噪聲低、環(huán)保，隱身能力強(qiáng)。本項(xiàng)目旨在開發(fā)“仿藍(lán)鰭金槍魚潛航器”，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo)，依托清華大學(xué)電子工程系和天津高端裝備研究院，經(jīng)前期數(shù)年研發(fā)，已完成實(shí)驗(yàn)室原理樣機(jī)和試驗(yàn)樣機(jī)I型，并于2018年10月份在天津東麗湖進(jìn)行了水試，驗(yàn)證了核心技術(shù)。仿藍(lán)鰭金槍魚潛航器試驗(yàn)樣機(jī)I型體長2.6米，設(shè)計(jì)潛深100米，最大航速1.7米/秒（3.5節(jié)），速度體長比0.65，功耗0.88kW，處于國際領(lǐng)先水平。經(jīng)進(jìn)一步研發(fā)和改進(jìn)，2019年9-10月將進(jìn)一步試驗(yàn)，預(yù)計(jì)航速達(dá)6~8節(jié)，遠(yuǎn)高于螺旋槳推進(jìn)平均2-3節(jié)的航速。圖1 仿藍(lán)鰭金槍魚潛航器-試驗(yàn)樣機(jī)I型 總裝圖 圖2 仿藍(lán)鰭金槍魚潛航器-試驗(yàn)樣機(jī)I型 下水吊裝圖 圖3 仿藍(lán)鰭金槍魚潛航器-試驗(yàn)樣機(jī)I型 水試圖02. 應(yīng)用前景 本成果的新型仿生AUV，推進(jìn)效率高、自體噪聲小、機(jī)動(dòng)性好，速度接近4節(jié)，成熟度達(dá)到產(chǎn)品化標(biāo)準(zhǔn)，在智慧海洋、智慧海防迅猛發(fā)展的新時(shí)代，可廣泛用于現(xiàn)代漁業(yè)養(yǎng)殖、勘探開發(fā)、搶險(xiǎn)救援、科考研究、水下檢修、觀光旅游等民用市場，為海洋經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新型支撐手段；同時(shí)，也可用于海防等軍用市場。03. 知識產(chǎn)權(quán) 已申請專利和軟件著作權(quán)近20項(xiàng)。04. 團(tuán)隊(duì)介紹 本項(xiàng)目以電子工程系任勇教授團(tuán)隊(duì)為核心，成立了海洋信息與智能裝備研究所，隸屬于清華大學(xué)天津高端裝備研究院。研究方向以自主式水下潛航器（Autonomous Underwater Vehicle，簡稱AUV）和多AUV水下蜂群為主，包括水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)理研究、深海環(huán)境下的信息交換與處理、深海環(huán)境下定位與協(xié)同、深海AUV裝備的研發(fā)制造技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)理論及其應(yīng)用技術(shù)、復(fù)雜生產(chǎn)制造過程的建模與優(yōu)化調(diào)度技術(shù)等。近五年來，在IEEE Transactions、IFAC Automatica、EJOR等專業(yè)頂級期刊發(fā)表國際權(quán)威期刊論文30余篇。05. 合作方式 投融資 / 商務(wù)合作。06. 聯(lián)系方式 郵箱：liuyi2017@tsinghua.edu.cn

本實(shí)用新型公開了一種自主汽化管理液氨微推進(jìn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由貯罐、截止閥與汽化器依次連接構(gòu)成汽化裝置應(yīng)用于推進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)，對汽化器進(jìn)行加熱使其中的液氨推進(jìn)劑完全汽化，實(shí)現(xiàn)恒壓或增壓汽化，使推進(jìn)劑最終完全以氣態(tài)的形式通過推力器以達(dá)到較高的比沖輸出；利用加熱調(diào)節(jié)推力前壓力，實(shí)現(xiàn)對輸出推力大小的控制。本實(shí)用新型的微推進(jìn)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對推力的精確、穩(wěn)定控制，此外，還利用液體的比熱特性，復(fù)用貯罐加熱和采溫、采壓裝置，解決了液化氣推進(jìn)系統(tǒng)推進(jìn)劑余量難以精確測定的問題。本實(shí)用新型系統(tǒng)可以提高微納衛(wèi)星的在軌機(jī)動(dòng)能力，對于拓展微納衛(wèi)星的空間應(yīng)用具有重要意義。

國內(nèi)首套基于PC+RTOS+總線架構(gòu)設(shè)計(jì)的工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)，支持X85/Arm多CPU架構(gòu)，支持VxWorks/Windows RTX/Linunux-Preempt/SylixOS多種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，具體技術(shù)指標(biāo)： (1) 支持六關(guān)節(jié)自由度機(jī)器人、SCARA機(jī)器人、五軸機(jī)器人、連桿碼垛機(jī)機(jī)器人、四軸多關(guān)節(jié)機(jī)器人、DELTA機(jī)器人、直角坐標(biāo)機(jī)器人、多軸專用機(jī)器人等多種結(jié)構(gòu)機(jī)器人的控制。 (2) 支持多機(jī)協(xié)作、最多可實(shí)現(xiàn)1臺控制器控制器4臺機(jī)器人。每一臺機(jī)器人的參數(shù)、程序相互獨(dú)立，在運(yùn)行及遠(yuǎn)程模式下可以令所有機(jī)器人同步運(yùn)行、停止；在支持一托多的同時(shí)也支持每一臺機(jī)器人搭配任意種類的外部軸，包括地軌、變位機(jī)、龍門架；同時(shí)支持雙機(jī)協(xié)作模式，可令兩臺機(jī)器人的啟停完全同步。 (3) 支持二次開發(fā)，提供開放的API接口，支持客戶基于C/C++/Python/Lua進(jìn)行二次開發(fā)集成工藝。 (4) 包含多種工藝算法：上下料、碼垛、焊接、焊縫跟蹤、視覺、激光切割、傳送帶跟蹤、碰撞檢測、拖拽示教等多種通用工藝，并可根據(jù)用戶需求進(jìn)行定制。

本發(fā)明的目的是提供一種低軌衛(wèi)星自主導(dǎo)航增強(qiáng)載荷及基于低軌衛(wèi)星的自主導(dǎo)航信號增強(qiáng)方法。 本發(fā)明提供的低軌衛(wèi)星自主導(dǎo)航增強(qiáng)載荷，至少包括： GNSS接收模塊、主控模塊、發(fā)射模塊、高穩(wěn)時(shí)鐘模塊、至少一套GNSS信號接收天線、以及至少一套增強(qiáng)信息發(fā)射天線； GNSS信號接收天線、GNSS接收模塊、主控模塊、發(fā)射模塊、增強(qiáng)信息發(fā)射天線順次相連； 所述GNSS接收模塊用來根據(jù)GNSS信號接收天線接收的GNSS導(dǎo)航衛(wèi)星信號，捕獲跟蹤全球或區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星信號，進(jìn)行星上自主定軌和自主授時(shí)；并輸出秒脈沖信號進(jìn)行整星授時(shí)、以及馴服高穩(wěn)時(shí)鐘模塊； 所述主控模塊用來供電、并與GNSS接收模塊和發(fā)射模塊交互數(shù)據(jù)； 所述發(fā)射模塊用來將星上自主定軌和自主授時(shí)的結(jié)果數(shù)據(jù)編碼成電文并進(jìn)行信號調(diào)制，獲得低軌衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)信息，通過所述增強(qiáng)信息發(fā)射天線進(jìn)行播發(fā)； 所述高穩(wěn)時(shí)鐘模塊同時(shí)連接所述GNSS接收模塊和所述發(fā)射模塊，用來提供低軌衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)信息發(fā)射的時(shí)頻基準(zhǔn)。 進(jìn)一步的，所述主控模塊還用來與綜合電子系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)。 所述主控模塊還用來與綜合電子系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)，包括： 將低軌衛(wèi)星自主導(dǎo)航增強(qiáng)載荷的工作狀態(tài)發(fā)送給綜合電子系統(tǒng)； 接

自主設(shè)計(jì)巡檢機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)：• 穩(wěn)定性好（機(jī)器人重心和軌道重心較為重合）• 柔性貼合軌道（軌道內(nèi)側(cè)有8組彈性導(dǎo)向機(jī)構(gòu)輔助導(dǎo)向）• 可快速拆卸（在軌道任意處可將機(jī)器人拆分為兩部分）• 可擴(kuò)展性（上方平臺充分預(yù)留空間，可根據(jù)應(yīng)用場景更換搭載設(shè)備） 客戶端采用Web可視化工具IOT Studio進(jìn)行上位機(jī)開發(fā)。上位機(jī)界面接入視頻信息以及巡檢機(jī)器人狀態(tài)信息，并且可以下發(fā)控制信息，實(shí)現(xiàn)了用戶與機(jī)器人的遠(yuǎn)程交互功能，后期可根據(jù)需求進(jìn)行擴(kuò)展，可在界面接入數(shù)據(jù)庫存放檢測信息以及對多臺巡檢機(jī)器人進(jìn)行監(jiān)控。

系統(tǒng)地研發(fā)和掌握了智能自主機(jī)器人高精度運(yùn)動(dòng)控制、環(huán)境感知與地圖構(gòu)建、多視角目標(biāo)識別與跟蹤、自主定位、導(dǎo)航和路徑規(guī)劃、儀表智能識別以及自動(dòng)報(bào)警、高效人機(jī)交互等核心技術(shù)和整套系統(tǒng)集成能力。 一、項(xiàng)目分類 重大科學(xué)前沿創(chuàng)新 二、成果簡介 系統(tǒng)地研發(fā)和掌握了智能自主機(jī)器人高精度運(yùn)動(dòng)控制、環(huán)境感知與地圖構(gòu)建、多視角目標(biāo)識別與跟蹤、自主定位、導(dǎo)航和路徑規(guī)劃、儀表智能識別以及自動(dòng)報(bào)警、高效人機(jī)交互等核心技術(shù)和整套系統(tǒng)集成能力。主持研制的鐵路牽引變電站巡檢機(jī)器人實(shí)現(xiàn)工程化，在西成客專成功、北京地鐵試運(yùn)行并輻射到地鐵牽引供電、動(dòng)力發(fā)電等設(shè)施的安全監(jiān)控與運(yùn)營維護(hù)和智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用。鐵路變電所智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)主要由智能巡檢機(jī)器人、鐵路變電所智能機(jī)器人監(jiān)控中心、數(shù)據(jù)的智能處理和機(jī)器人充電房等部分組成，具備完全的自主知識產(chǎn)權(quán);具有與鐵路牽引供電SCADA系統(tǒng)無縫連接功能，是引領(lǐng)無人值守牽引變電站新模式的核心裝備之一，該機(jī)器人系統(tǒng)解決了鐵路變電站巡檢自動(dòng)化程度低，人工勞動(dòng)強(qiáng)度大的問題，同時(shí)譜系化該機(jī)器人可為城市軌道變電站巡檢提供新模式。

IR—C100是一款應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)環(huán)境的通用移動(dòng)機(jī)器人。機(jī)器人硬件 層面提供多種供電以及通訊接口，可與電梯、CNC等多種設(shè)備實(shí)現(xiàn)通 訊，充分與用戶場景對接，支持頂升模塊、機(jī)械臂、推車、滾筒等多 種外部設(shè)備，并且支持二次開發(fā)，最大負(fù)載重量為200KG。