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NOKOV（度量）水下光學(xué)三維動作捕捉系統(tǒng)功能： • 水下運動物體的運動數(shù)據(jù)捕捉 NOKOV可提供機器魚、水下AUV，潛艇、艦船、輸油管道、纜繩等物體的運動捕捉，進(jìn)行六自由度剛體識別 • 亞毫米級的數(shù)據(jù)精度 • 豐富的二次開發(fā)接口 采集到的數(shù)據(jù)可以以VRPN形式傳輸，或通過SDK（C++語言）端口廣播與ROS、Labview、Matlab（包含Simulink）等軟件通信進(jìn)行二次開發(fā)。

成果簡介本裝置采用發(fā)明專利對稱內(nèi)嚙合平行分度凸輪作為分度定位機構(gòu)， 克服了現(xiàn)有平行分度凸輪機構(gòu)中凸輪與分度盤的銷齒嚙合數(shù)少限制承載能力和分度數(shù)較大時凸輪嚙合的壓力角增大導(dǎo)致承載能力和定位精度下降的不足， 由錐形轉(zhuǎn)子電機驅(qū)動， 經(jīng)齒輪傳動使連接工作臺或工作機械的分度盤轉(zhuǎn)動。 通過簡單的開關(guān)控制能實現(xiàn)高精度定位的間歇轉(zhuǎn)動。 應(yīng)用本裝置作為機床的輔助工具可大大提高法蘭類或盤形類零件沿圓周精確分布結(jié)構(gòu)要素的加工質(zhì)量和加工效率。技術(shù)指標(biāo)分度角可按系列設(shè)計， 如： 15

本發(fā)明涉及一種高精度全閃電定位方法。該方法可用于對閃電的三維定位，既能對云間及云內(nèi)閃電 進(jìn)行空間位置及高度的高精度定位，也能對地閃進(jìn)行地面位置高精度定位。該方法采用了五站三維定位 算法，將非線性方程組轉(zhuǎn)化為線性矩陣方程可以得到唯一解，采用了時間窗、波形互相關(guān)提取時差法和 Levenberg–Marquardt(L-M)最小二乘法優(yōu)化算法，解決了不同探測站點數(shù)據(jù)波形自動匹配、時間差精確 提取、非等平面探測站三維定位優(yōu)化求解問題，得到精確的閃電三維地理信息和時間信息。

本成果通過云臺變焦跟蹤和大視場高分辨采集兩種技術(shù)分別用于實現(xiàn)大場地下運動員動作特寫和全景下運動軌跡的采集，實現(xiàn)動作捕捉和軌跡測量。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 在大型運動場景中開展的運動項目，如冰雪運動，體操，田徑等，對運動軌跡與動作分析技術(shù)有著迫切的需求，現(xiàn)有的運動分析設(shè)備通常只適合于在小范圍內(nèi)使用，解決大場景下的動作捕捉與軌跡采集問題主要采用多套系統(tǒng)采集領(lǐng)域拼接來實現(xiàn)，其施工難度和復(fù)雜度大，成本高。 所研發(fā)的成果具有以下特點： 通過云臺變焦跟蹤和大視場高分辨采集兩種技術(shù)分別用于實現(xiàn)大場地下運動員動作特寫和全景下運動軌跡的采集，實現(xiàn)動作捕捉和軌跡測量； 可以通過高精度伺服云臺光學(xué)投影器將記錄的軌跡數(shù)據(jù)以場地投影的形式在場地內(nèi)進(jìn)行再現(xiàn) 具有便攜性，可在目標(biāo)場地內(nèi)一兩個小時內(nèi)完成布置，開始使用，隨用隨走。 所研發(fā)產(chǎn)品除了用于運動員運動過程的動作分析以外，還可拓展用于遠(yuǎn)程虛擬對抗，遠(yuǎn)程體育訓(xùn)練教學(xué)，運動過程的虛擬全角度數(shù)字采集與轉(zhuǎn)播等領(lǐng)域，在數(shù)字體育領(lǐng)域可能具有很大的推廣價值。

研發(fā)階段/n從深海研究中對溫度、鹽度和溶氧參數(shù)的測量需求出發(fā)，針對現(xiàn)有高精度CTD 傳感器產(chǎn)品主要被國外產(chǎn)品壟斷，并且在溫度變化劇烈時，容易因為溫度和電導(dǎo)率 傳感器響應(yīng)速度不一致造成較大動態(tài)測量誤差，難以在深海熱液冷泉周邊環(huán)境中進(jìn) 行高精度測量的問題，以及現(xiàn)有溶解氧傳感器響應(yīng)速度較慢的問題，攻克快速響應(yīng) 的電導(dǎo)率和溶解氧參數(shù)測量技術(shù)，研究實現(xiàn)支持深海快速移動測量的溫鹽-溶氧傳 感器。

1、歷經(jīng)十多年的研發(fā)，已形成獨立建立高精度、工程化的北斗兼容GPS/GLONASS/GALILEO四系統(tǒng)的地基增強系統(tǒng)建設(shè)方案，形成了以EarthNetV3.0（中心數(shù)據(jù)處理軟件）和S6535b（多星座基準(zhǔn)站接收機）為自主核心產(chǎn)品的產(chǎn)學(xué)研一體化成果。 2、網(wǎng)絡(luò)RTK與實時精密單點定位技術(shù)的交叉融合，使未來的地基增強系統(tǒng)將實現(xiàn)大規(guī)模NRTK/RTPPP集成處理，從而實現(xiàn)廣域動態(tài)高精度導(dǎo)航與定位服務(wù)。 3、面向手機終端的GNSS高精度動態(tài)定位研究將有力促進(jìn)其在車路協(xié)同自動駕駛、智慧城市等領(lǐng)域的深入應(yīng)用。

綜合利用GNSS、UWB、INS、LiDAR、相機等傳感器，通過對顧及GNSS系統(tǒng)偏差的GNSS RTK/INS緊組合定位方法、GNSS/UWB/INS高精度室內(nèi)外一體化定位方法、GNSS/INS/LiDAR同步定位與構(gòu)圖方法、基于單目視覺SLAM/INS組合定位方法等一系列核心算法的研究，搭建完成基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的室內(nèi)外一體化高精度定位平臺。該平臺由硬件平臺和數(shù)據(jù)處理軟件兩部分組成，硬件平臺實現(xiàn)各類傳感器的固定、時空基準(zhǔn)統(tǒng)一以及原始觀測數(shù)據(jù)采集與解析等功能，數(shù)據(jù)處理軟件實現(xiàn)多傳感器數(shù)據(jù)融合、組合定位定姿、三維構(gòu)圖等功能。大量的實驗結(jié)果表明，該平臺在室外復(fù)雜環(huán)境、室內(nèi)外交互區(qū)域以及室內(nèi)環(huán)境下的定位精度可達(dá)20cm以內(nèi)。

機器人無人機六自由度實時位姿采集與定位追蹤 NOKOV可實現(xiàn)高精度實時室內(nèi)定位與運動追蹤，對六自由度位姿數(shù)據(jù)與關(guān)節(jié)角度等運動學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。 得到的數(shù)據(jù)可以通過VRPN傳輸，或通過SDK（C++語言）端口廣播與ROS、Labview、Matlab（包含Simulink） 等軟件通信進(jìn)行二次開發(fā)。 室內(nèi)定位 • NOKOV（度量）光學(xué)三維動作捕捉系統(tǒng)可實時獲取機器人和無人機精準(zhǔn)位置、姿態(tài)和六自由度（6DoF）位姿數(shù)據(jù)。 • 即使是數(shù)百平米的超大實驗室環(huán)境內(nèi)，也能完成對單個/多個機器人或無人機的穩(wěn)定的位姿采集與定位追蹤，并實時輸出位置與姿態(tài)數(shù)據(jù)。 多剛體結(jié)構(gòu)定位 在機械臂、機械手、仿人機器人、仿生機器人、四足/六足機器人、外骨骼機器人、機器人化動力假肢等多剛體的研究中，NOKOV可實時 獲取多剛體結(jié)構(gòu)的關(guān)節(jié)角度與六自由度數(shù)據(jù)信息，并支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出。 人體步態(tài)動作捕捉 NOKOV（度量）光學(xué)三維動作捕捉系統(tǒng)可采集人或其他生物的三維位置數(shù)據(jù)（三維空間坐標(biāo)）、六自由度（6DoF） 的運動軌跡和關(guān)節(jié)角度、旋轉(zhuǎn)、足跟坐標(biāo)等運動學(xué)數(shù)據(jù)。基于整套系統(tǒng)超高的實時性，NOKOV可支持?jǐn)?shù)據(jù)的實時可視化， 并可導(dǎo)出至第三方軟件進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理。 常見關(guān)節(jié)角度：頭和軀干、上肢（肩、肘、腕、手）、下肢（髖、膝、踝、足）。

成果與項目的背景及主要用途： 海底油氣資源開采包括探油、采油、運輸?shù)热蟓h(huán)節(jié)，海底管線是油氣運輸 重要手段，目前深遠(yuǎn)海海底管線的鋪設(shè)技術(shù)是制約我國深遠(yuǎn)海油氣資源開采利用 的關(guān)鍵瓶頸之一。 海底管道是深水油氣田開發(fā)工程建設(shè)的一個重要組成部分，須采用深水鋪管 作業(yè)船及船載鋪管設(shè)備進(jìn)行安裝。目前國內(nèi)還不具備該類工程船舶的設(shè)計能力， 深水海底管道鋪設(shè)技術(shù)的研究也剛剛起步，現(xiàn)有工程設(shè)計能力、設(shè)備狀況和作業(yè) 能力等都不能滿足我國開發(fā)深海油氣資源的戰(zhàn)略發(fā)展要求。因此，對深水海底管 道鋪設(shè)技術(shù)的研究是非常必要的，也符合我國石油工業(yè)向深海進(jìn)軍的戰(zhàn)略要求。 卷管式鋪管法是一種在陸地預(yù)制場地將管道接長，卷在專用滾筒上，然后送 到海上進(jìn)行鋪設(shè)的方法。卷管式鋪管法鋪設(shè)效率高、費用低、可連續(xù)鋪設(shè)、作業(yè) 風(fēng)險小。卷管式鋪管船既可以用于深海，也可用于淺海，但是管道直徑不宜過大。 一般而言，因受自身承應(yīng)力的限制，用于卷管式鋪管的而言，因受自身承應(yīng)力的 限制，用于卷管式鋪管的鋼質(zhì)管管徑最大不能超過 406.4 mm。隨著技術(shù)的進(jìn)步， 目前已有少數(shù)卷管式鋪管船突破了這個限制。國內(nèi)尚沒有自主開發(fā)的卷管式鋪管 系統(tǒng)，由于核心技術(shù)的封鎖，必須走消化吸收、自主研發(fā)的道路。在缺乏設(shè)計技 術(shù)資料的情況下，開展實驗室模擬試驗工作，有助于更好地了解卷管式鋪管過程， 甄別核心影響因素，為自主設(shè)計研發(fā)卷管式鋪管系統(tǒng)提供科學(xué)依據(jù)。 技術(shù)原理與工藝流程簡介： 1、開發(fā)大型的整管彎管模擬裝置，能實現(xiàn)多次反復(fù)彎曲，建立管道反復(fù)彎 曲大變形能力的測試方法； 2、研究確定大變形管道的焊接方法，開發(fā)高效焊接工藝； 3、研究管道焊接無損檢測技術(shù)；天津大學(xué)科技成果選編 4、研究大變形焊接管道的性能評價方法，建立基于應(yīng)變的工程臨界評估技 術(shù)。 針對深海油氣輸送管道“卷管式”鋪設(shè)，技術(shù)成果形成集焊接、檢驗、安全性 評估為體系的大變形管道成套高效焊接解決方案。 卷管式鋪管法鋪管效率高，費用低；適合于深水區(qū)域的管道鋪設(shè)；卷管最大 管徑為 457.2mm，最大作業(yè)水深可達(dá) 1800m。 卷管式鋪管法首先在陸地上焊接管段，然后通過管道矯直器將管線造彎，并 卷繞在專用滾筒上，裝到鋪管船上運至安裝海域進(jìn)行管道鋪設(shè)。在鋪設(shè)過程中， 在張力作用下管線經(jīng)過解繞、拉直，然后被送入海中。 鋪設(shè)流程 ：陸地焊接接長管道；造彎，卷繞到專用卷筒上，上船固定；解 繞回彈；彎曲，進(jìn)入穿串裝置；拉直；J 型方式入海；海底著陸。 在整個鋪管流程中，管道經(jīng)歷了彎曲—回彈—彎曲—拉直的反復(fù)大變形過程， 會導(dǎo)致環(huán)焊縫中的焊縫金屬和熔合線在安裝和運行過程中發(fā)生開裂，為確保管道 卷繞過程中的完整性，需要解決以下關(guān)鍵問題：材料、焊接、工程臨界設(shè)計與評 估（ECA）、裝備。 技術(shù)水平及專利與獲獎情況： 南海深水油氣資源的開發(fā)迫切需要我國發(fā)展卷管鋪設(shè)技術(shù)，而卷管鋪設(shè)過程 中管道承受的反復(fù)大的塑性變形對管道環(huán)焊縫的性能造成不利的影響，發(fā)展卷管 鋪設(shè)技術(shù)必須解決管道的焊接和焊縫性能評價等問題。針對深海油氣輸送管道 “卷管式”鋪設(shè)，開發(fā)了整管彎曲裝置，實現(xiàn)多次反復(fù)彎曲，模擬管道卷管式鋪管 過程所經(jīng)歷的循環(huán)塑性變形，確定管道的能承受的臨界曲率半徑；建立管道抵抗 反復(fù)彎曲大變形能力的測試方法，形成彎管試驗技術(shù)。建立基于應(yīng)變的焊接管道 工程臨界評估（ECA）技術(shù)。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測： 目前，我國近淺海油氣資源的開采已經(jīng)接近飽和，開發(fā)深遠(yuǎn)海油氣資源是必 然的趨勢，南海油氣資源開采符合國家戰(zhàn)略需求。項目實施可為我國開發(fā)南海深 海油氣資源奠定技術(shù)基礎(chǔ)，大大提高我國在海洋裝備制造業(yè)的國際競爭力。 合作方式及條件：具體面議。 132天津大學(xué)科技成果選編 2 近岸港口工程 3 海洋島礁生態(tài)人居系統(tǒng) 4 海洋島礁功能系統(tǒng) 5 海洋島礁供水系統(tǒng) 6 人工海岸污染控制與生態(tài)構(gòu)建技術(shù) 7 濱海區(qū)域污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)