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項目成果/簡介: 經(jīng)過多年的努力，國內(nèi)AUV研究已取得長足進展，然而仍存在可靠性差、智能水平低等問題，難以應(yīng)對復雜海底環(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)合自主導航系統(tǒng)精確定位與高性能的運動控制基礎(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器人，在海洋科學研究、資源調(diào)查、應(yīng)急搜救等民用領(lǐng)域，以及情報偵測、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： （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，水動力學優(yōu)化設(shè)計，航速最高可達5節(jié)； （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(shè)計、硬件軟件設(shè)計和測試等，確保系統(tǒng)高可靠性； （6）模塊化設(shè)計，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)先進程度:達到國內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

經(jīng)過多年的努力，國內(nèi)AUV研究已取得長足進展，然而仍存在可靠性差、智能水平低等問題，難以應(yīng)對復雜海底環(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)合自主導航系統(tǒng)精確定位與高性能的運動控制基礎(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器人，在海洋科學研究、資源調(diào)查、應(yīng)急搜救等民用領(lǐng)域，以及情報偵測、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： （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，水動力學優(yōu)化設(shè)計，航速最高可達5節(jié)； （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(shè)計、硬件軟件設(shè)計和測試等，確保系統(tǒng)高可靠性； （6）模塊化設(shè)計，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。

成果介紹機器人關(guān)節(jié)驅(qū)動方式主要有氣動、電機驅(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。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)用于機器人中，較為著名的有美國波士頓動力公司開發(fā)的機器人系列，但目前旋轉(zhuǎn)電液驅(qū)動關(guān)節(jié)還沒有實現(xiàn)商業(yè)化。技術(shù)創(chuàng)新點及參數(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；額定壓強為10MPa。在額定壓強下，輸出扭矩可達75N·m，工作帶寬5.6Hz（能夠滿足一般足式機器人的步行要求）；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，實驗結(jié)果表明，關(guān)節(jié)跟蹤精度高、運動平穩(wěn)，能夠滿足機器人關(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。教學應(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)計三人表決器的講解，來歸納利用集成電路對數(shù)字電路進行簡單的設(shè)計的方法。

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)具有廣域活動能力和高機動性的新型水下航行器的同時，也正在為傳統(tǒng)水下航行器尋找更優(yōu)良的推進和操縱系統(tǒng)。仿生技術(shù)則成為水下航行器的重要研究方向。 水生動物經(jīng)過上億年的演變和進化，早已在優(yōu)勝劣汰中將其在水中的運動能力發(fā)揮到了極至，其中魚類和鯨類等哺乳動物的游動方式具有高速、靈活、低噪等特點，其游動和控制姿態(tài)能力，是任何裝備傳統(tǒng)操縱與推進系統(tǒng)的人造水下航行器所無法比擬的。水下仿生技術(shù)，通過對魚類游動機理的研究，利用機械結(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模式，并將其應(yīng)用于水下航行器。 與傳統(tǒng)的螺旋槳推進器相比，將仿魚尾推進器應(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：（1）高推進效率，節(jié)能；（2）高機動性，靈活；（3）推進系統(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。本項目旨在開發(fā)“仿藍鰭金槍魚潛航器”，以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化為目標，依托清華大學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)，已完成實驗室原理樣機和試驗樣機I型，并于2018年10月份在天津東麗湖進行了水試，驗證了核心技術(shù)。仿藍鰭金槍魚潛航器試驗樣機I型體長2.6米，設(shè)計潛深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)進一步研發(fā)和改進，2019年9-10月將進一步試驗，預計航速達6~8節(jié)，遠高于螺旋槳推進平均2-3節(jié)的航速。圖1 仿藍鰭金槍魚潛航器-試驗樣機I型 總裝圖 圖2 仿藍鰭金槍魚潛航器-試驗樣機I型 下水吊裝圖 圖3 仿藍鰭金槍魚潛航器-試驗樣機I型 水試圖02. 應(yīng)用前景 本成果的新型仿生AUV，推進效率高、自體噪聲小、機動性好，速度接近4節(jié)，成熟度達到產(chǎn)品化標準，在智慧海洋、智慧海防迅猛發(fā)展的新時代，可廣泛用于現(xiàn)代漁業(yè)養(yǎng)殖、勘探開發(fā)、搶險救援、科考研究、水下檢修、觀光旅游等民用市場，為海洋經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新型支撐手段；同時，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。04. 團隊介紹 本項目以電子工程系任勇教授團隊為核心，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，包括水下機器人的運動學機理研究、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)、機器學習理論及其應(yīng)用技術(shù)、復雜生產(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

RML63系列超輕量仿人機械臂為睿爾曼公司自主研發(fā)生產(chǎn)的6自由度長臂展機械臂，本系列共有三款產(chǎn)品型號：RML63-B標準版、RML63-ZF一維力版、RML63-6F六維力版；

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