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項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介: 經(jīng)過(guò)多年的努力，國(guó)內(nèi)AUV研究已取得長(zhǎng)足進(jìn)展，然而仍存在可靠性差、智能水平低等問(wèn)題，難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜海底環(huán)境，不能滿足我們對(duì)高效率作業(yè)和長(zhǎng)期自主性的迫切需求。為解決上述關(guān)鍵問(wèn)題，中國(guó)海洋大學(xué)致力于研發(fā)面向長(zhǎng)航程深海觀測(cè)任務(wù)的具有數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)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(dòng)控制基礎(chǔ)上，根據(jù)AUV調(diào)查任務(wù)需求，通過(guò)對(duì)海量高維觀測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵特征實(shí)行快速分析，賦予AUV系統(tǒng)對(duì)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(cè)、探雷滅雷、戰(zhàn)場(chǎng)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(guò)程簡(jiǎn)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(jiǎn)易回收桿手動(dòng)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(dòng)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(cè)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(chǎng)：未來(lái)5年，AUV年需求量5~10倍的增長(zhǎng)，集中在海洋漁業(yè)、港口安防、近海能源設(shè)施無(wú)人值守、海洋工程服務(wù)、海洋觀測(cè)網(wǎng)等。軍用市場(chǎng)：隨著新式作戰(zhàn)模式的確立，將有爆發(fā)時(shí)發(fā)展，未來(lái)海上戰(zhàn)爭(zhēng)逐漸走向無(wú)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(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利 、 軟件著作權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)編號(hào):ZL200810237864.X 201510789501.7技術(shù)成熟度:通過(guò)中試技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)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(wú)

經(jīng)過(guò)多年的努力，國(guó)內(nèi)AUV研究已取得長(zhǎng)足進(jìn)展，然而仍存在可靠性差、智能水平低等問(wèn)題，難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜海底環(huán)境，不能滿足我們對(duì)高效率作業(yè)和長(zhǎng)期自主性的迫切需求。為解決上述關(guān)鍵問(wèn)題，中國(guó)海洋大學(xué)致力于研發(fā)面向長(zhǎng)航程深海觀測(cè)任務(wù)的具有數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)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(dòng)控制基礎(chǔ)上，根據(jù)AUV調(diào)查任務(wù)需求，通過(guò)對(duì)海量高維觀測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵特征實(shí)行快速分析，賦予AUV系統(tǒng)對(duì)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(cè)、探雷滅雷、戰(zhàn)場(chǎng)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(guò)程簡(jiǎn)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(jiǎn)易回收桿手動(dòng)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(dòng)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(cè)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。

多功能水下機(jī)器人 該系列ROV系統(tǒng)可集成豐富多樣的檢測(cè)傳感器和工具組件，滿足近岸調(diào)查、海事安防、科學(xué)研究、長(zhǎng)距離隧洞檢測(cè)和海洋工程服務(wù)等行業(yè)項(xiàng)目應(yīng)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(huán)境進(jìn)行水下作業(yè)的自主式機(jī)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(cè)、目標(biāo)搜索、地形地貌勘測(cè)、科研考察、搜救打撈、海洋探測(cè)等任務(wù)，水下多功能AUV多用于水下拍攝、搜索、定位，橋梁檢測(cè)，船損檢測(cè)，輔助蛙人整體性能指標(biāo)已達(dá)到世界一流先進(jìn)水平。    

自主水下航行器是一種可替代人類在大深度海洋環(huán)境進(jìn)行水下作業(yè)的自主式機(jī)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(cè)、目標(biāo)搜索、地形地貌勘測(cè)、科研考察、搜救打撈、海洋探測(cè)等任務(wù)，水下多功能AUV多用于水下拍攝、搜索、定位，橋梁檢測(cè)，船損檢測(cè)，輔助蛙人整體性能指標(biāo)已達(dá)到世界一流先進(jìn)水平。

本發(fā)明公開(kāi)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(nèi)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(gè)單框架控制力矩陀螺，每個(gè)單框架控制力矩陀螺均包括單框架、陀螺轉(zhuǎn)子、單框架轉(zhuǎn)軸、單框架驅(qū)動(dòng)電機(jī)和陀螺轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)電機(jī)，單框架驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在陀螺支架上并通過(guò)單框架轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)單框架旋轉(zhuǎn)，陀螺轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)電機(jī)和陀螺轉(zhuǎn)子均安裝在所述單框架上并且所述陀螺轉(zhuǎn)子通過(guò)所述陀螺轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的控制力矩陀螺群能夠提供連續(xù)光滑的輸出力矩，這滿足了航行中對(duì)敏捷性和精確性的要求，

產(chǎn)品詳細(xì)介紹電源：使用9V電池產(chǎn)品重量：742g (26.1oz)產(chǎn)品尺寸: 9.5cm * 3.5cm * 29.8cm外包裝尺寸 26.7 * 14.3 * 6.8cm外包裝重量: 782g響應(yīng)頻率：20 bis 20.000 Hz (+/- 0.5 dB)信噪比：82 dB @ 1 Khz, bei -30dBuTHD：低於0.03％@ 1千赫，-36dBu擴(kuò)大範(fàn)圍：max. +15dB接通電源XLR輸入：48V bei max. 14 mA支援手機(jī)的最大/最小寬度：58~90mm支援iOS and Android的智慧型手機(jī)，也可用於有3.5mm插孔的相機(jī)上使用Saramonic SmartMixer 1臺(tái)，3.5mm插入式電容麥克風(fēng) 2個(gè)，鋁合金手把(海綿握柄) 1隻，鋁合金手機(jī)夾座(可調(diào)大小) 1個(gè)，1/4″螺絲轉(zhuǎn)熱靴底座，mini-XLR to standard-XLR cable included連結(jié)線 1條，3.5mm-3.5mm插頭連結(jié)線 2條

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于自主水下航行器的水面輔助機(jī)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(dòng)的能源補(bǔ)給裝置和無(wú)線信號(hào)中繼裝置構(gòu)成；能源補(bǔ)給裝置和無(wú)線信號(hào)中繼裝置均通過(guò)纜線與自主水下航行器相互連接。能源補(bǔ)給裝置和無(wú)線信號(hào)中繼裝置均設(shè)置在船型結(jié)構(gòu)機(jī)器人機(jī)身上；機(jī)器人機(jī)身內(nèi)設(shè)置有控制系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、纜線管理系統(tǒng)、追蹤導(dǎo)航系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)；控制系統(tǒng)分別與無(wú)線信號(hào)中繼裝置等信號(hào)連接；并通過(guò)控制無(wú)線信號(hào)中繼裝置、能源補(bǔ)給裝置、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、纜線管理系統(tǒng)、追蹤導(dǎo)航系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水面輔助機(jī)器人與自主水下航行器保持在水平方向上的同步移動(dòng)；能源補(bǔ)給裝置分別與無(wú)線信號(hào)中繼裝置等電連接。

本發(fā)明公開(kāi)了一種微型自主式水下航行器，包括機(jī)身、安裝在機(jī)身上的推進(jìn)單元和控制單元，所述機(jī)身的底面中部為導(dǎo)流區(qū)，所述推進(jìn)單元包括多臺(tái)橫置在導(dǎo)流區(qū)周邊用以控制水流進(jìn)出導(dǎo)流區(qū)下方的雙向推進(jìn)器，所述機(jī)身依靠導(dǎo)流區(qū)與水流之間的作用力而升降。本發(fā)明的微型自主式水下航行器，不僅使運(yùn)動(dòng)更加靈活，還可使航行器直接垂直方向運(yùn)動(dòng)即上浮或下潛，動(dòng)力也更加充足，并且有效簡(jiǎn)化了航行器的結(jié)構(gòu)，控制過(guò)程也更簡(jiǎn)單，提高了工作效率和工作質(zhì)量，本發(fā)明在上升和下沉過(guò)程中，可以沒(méi)有水平的移動(dòng)，從而使機(jī)身運(yùn)行更平穩(wěn)，定位更準(zhǔn)確。

仿生飛烏賊軟體跨海空航行器首次提出軟體跨海空航行理念 仿生樣機(jī)自由在水下和空中穿梭航行，與麻省理工大學(xué)Media lab合作研究成果軟體跨海空航行器發(fā)表在機(jī)器人領(lǐng)域的頂級(jí)會(huì)議 International Conference on Robotics and Automation（ICRA 2019 第一作者）。鐵路隧道排水系統(tǒng)巡檢機(jī)器人根據(jù)鐵路隧道排水系統(tǒng)的實(shí)際環(huán)境，設(shè)計(jì)一款巡檢機(jī)器人，能夠在水下、水面、淤泥等復(fù)雜情況下行 走。巡檢機(jī)器人攜帶一個(gè)高清攝像頭，通過(guò)與機(jī)械臂的緊密配合，能夠?qū)﹁F路隧道排水系統(tǒng)的側(cè)溝、中 心溝，以及側(cè)旁的盲管入口進(jìn)行有效的觀測(cè)。通過(guò)多傳感器融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中作業(yè)， 并且實(shí)時(shí)傳輸攝像頭、傳感器等反饋的數(shù)據(jù)，為使用者提供隧道內(nèi)部環(huán)境的檢測(cè)信息

項(xiàng)目所屬科技領(lǐng)域?yàn)楹Ｑ笱b備技術(shù)。項(xiàng)目突破了小型化混合驅(qū)動(dòng)水下滑翔機(jī)大深度、長(zhǎng)航程、高精度等關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)明了小型化大容量浮力精準(zhǔn)調(diào)節(jié)裝置、海洋溫差能驅(qū)動(dòng)裝置及螺旋槳與浮力調(diào)節(jié)混合驅(qū)動(dòng)裝置，引領(lǐng)了新型水下滑翔機(jī)技術(shù)發(fā)展。已授權(quán)中國(guó)發(fā)明專利21項(xiàng)、美國(guó)專利1項(xiàng)，發(fā)表論文68篇。研制成功系列化產(chǎn)品，應(yīng)用于我國(guó)重大工程和海洋科學(xué)研究，取得顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為國(guó)家海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提升海洋國(guó)防能力做出重大貢獻(xiàn)。