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復(fù)雜環(huán)境下智能巡檢運(yùn)維機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用針對(duì)我國(guó)核電安全與電網(wǎng)運(yùn)維領(lǐng)域的急需，突破了智能巡檢運(yùn)維機(jī)器人的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，研制成功多型號(hào)系列化智能巡檢運(yùn)維機(jī)器人，國(guó)內(nèi)首次在陽(yáng)江核電站、大亞灣核電站及寧德核電站投入運(yùn)維使用，廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)16個(gè)省市2000多個(gè)配電站，促進(jìn)了我國(guó)智能電站與智能電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)水平的提高。該成果還在南水北調(diào)工程大型泵站監(jiān)控、重大活動(dòng)保電安保、無(wú)人消防車、工業(yè)機(jī)器人、智能工程機(jī)械等領(lǐng)域應(yīng)用，取得了重大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介 水下潛水器是海洋立體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要移動(dòng)平臺(tái)，在深海工程檢測(cè)、地質(zhì)勘探、科學(xué)考察、環(huán)境監(jiān)測(cè)與軍事應(yīng)用等方面有重大需求與發(fā)展前景。《國(guó)家“十二五”海洋科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》明確了“開(kāi)發(fā)水下自航行剖面測(cè)量技術(shù)，形成近海實(shí)時(shí)、快速觀測(cè)能力”的重點(diǎn)任務(wù)。目前國(guó)內(nèi)外水下潛水器普遍采用細(xì)長(zhǎng)或開(kāi)架結(jié)構(gòu)和螺旋槳驅(qū)動(dòng)，具有推進(jìn)效率低，轉(zhuǎn)彎半徑大和輻射噪聲大的弱點(diǎn)，急需在減阻和探測(cè)能力上取得突破。本項(xiàng)目圍繞水下小型機(jī)器人高精度探測(cè)與識(shí)別重要需求，研究基于人工智能的水下探測(cè)與識(shí)別技術(shù)，在水聲仿生智能探測(cè)、目標(biāo)特征提取和分類識(shí)別上開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，并研制樣機(jī)。海圖公司開(kāi)發(fā)多款水下機(jī)器人產(chǎn)品，618展示得到重要認(rèn)可。基于人工智能的小型水下機(jī)器人可廣泛應(yīng)用于海洋與內(nèi)陸，有顯著產(chǎn)業(yè)化前景。 二、前期研究基礎(chǔ) 科研依托廈門大學(xué)海洋與地球?qū)W院、水聲通信與海洋信息技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，具備開(kāi)展水聲實(shí)驗(yàn)的良好設(shè)施：嘉庚號(hào)科考船、一艘海洋二號(hào)實(shí)驗(yàn)船、兩處岸邊實(shí)驗(yàn)站、一個(gè)大型水聲水池、水聲換能器、測(cè)量放大器、丹麥B&K公司的聲學(xué)測(cè)量?jī)x器譜分析儀等。已研制多款水下仿生機(jī)器人并在水池完成測(cè)試。研究團(tuán)隊(duì)?wèi){借跨學(xué)科優(yōu)勢(shì)，把仿生聲學(xué)探測(cè)與水下機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，取得創(chuàng)新成果。本項(xiàng)目實(shí)施所需要的實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)已經(jīng)具備，并已在以往研究中得到成功應(yīng)用，從而具備扎實(shí)的科研基礎(chǔ)。 三、應(yīng)用技術(shù)成果 在仿生探測(cè)方面，研究基于人工智能的水下探測(cè)與識(shí)別技術(shù)。仿生最優(yōu)能量傳輸與波束控制、仿生目標(biāo)探測(cè)與人工智能識(shí)別可以提高水聲探測(cè)指向性、抑制混響并具備定向水聲通信能力，能夠突破現(xiàn)有水下機(jī)器人水聲探測(cè)和通信限制。在基于人工智能的海洋仿生機(jī)器人研發(fā)方面，利用生物醫(yī)學(xué)成像測(cè)量鯨豚流線體形、結(jié)構(gòu)和組織特性，設(shè)計(jì)仿生機(jī)器人具有仿生形態(tài)和柔性特性，突破現(xiàn)有水下機(jī)器人結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計(jì)理念。研究水聲仿生智能探測(cè)、目標(biāo)特征提取和分類識(shí)別提升仿生機(jī)器人水下工作能力。在仿生水下機(jī)器人樣機(jī)研制、傳感和模式識(shí)別等取得應(yīng)用成果。 四、合作企業(yè) 海圖志（廈門）智能科技有限公司由福建省海洋與漁業(yè)廳批準(zhǔn)的雙創(chuàng)干部蘇芃牽頭成立，組織了西北工業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)、廈門大學(xué)、福州大學(xué)、福建師范大學(xué)等院校博士專家40余人組成，2015年開(kāi)始，經(jīng)過(guò)了2-3年的基礎(chǔ)理論研究，已經(jīng)申報(bào)和取得相關(guān)的專利軟著20項(xiàng)。開(kāi)發(fā)過(guò)相關(guān)的水下裝備設(shè)備包括水下光學(xué)成像攝像機(jī)、水下光學(xué)鏡頭、水聲定位設(shè)備、水下潛器等等，具備一定的開(kāi)發(fā)研究的基礎(chǔ)。得到省委于偉國(guó)書(shū)記、中國(guó)工程院院長(zhǎng)周濟(jì)、國(guó)家海洋局林山青副局長(zhǎng)等等領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)可。相關(guān)的產(chǎn)品取得福建省618青年海洋創(chuàng)新創(chuàng)意成果獎(jiǎng)第一名，第六屆全國(guó)海洋航行器設(shè)計(jì)與制作大賽一等獎(jiǎng)，19屆中國(guó)國(guó)際高新技術(shù)成果交易會(huì)優(yōu)秀產(chǎn)品獎(jiǎng)、中國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽福州市三等獎(jiǎng)。海圖志（廈門）智能科技有限公司取得廈門海峽科創(chuàng)基金的以5000萬(wàn)估值的投資，在廈門設(shè)立海洋機(jī)器人創(chuàng)業(yè)基地。 海圖志（廈門）智能科技有限公司小型水下產(chǎn)品在2016年深圳高交會(huì)上引起了科技部、云南省科技廳、廣西省海洋局等其他省市領(lǐng)導(dǎo)的重視，2017年福建618項(xiàng)目成果交易會(huì)上得到中國(guó)工程院院長(zhǎng)、福建省省長(zhǎng)（現(xiàn)任省委書(shū)記）、國(guó)家海洋局副局長(zhǎng)、福建省副省長(zhǎng)、省發(fā)改委主任等專家領(lǐng)導(dǎo)的肯定。

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的兩棲機(jī)器人足機(jī)構(gòu)，包括第一至第四驅(qū)動(dòng)模塊、髖關(guān)節(jié)連接模塊和小腿模塊；第一至第四驅(qū)動(dòng)模塊具有相同的結(jié)構(gòu)；每個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊均包括尾軸、U 型主支架、驅(qū)動(dòng)單元和圓舵盤(pán)。四個(gè)可獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)模塊，在非人為干預(yù)的條件下通過(guò)冗余驅(qū)動(dòng)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)陸地及水中運(yùn)動(dòng)構(gòu)型，并具備良好的擴(kuò)展性能，可便捷地裝配至四足兩棲機(jī)器人或者六足兩棲機(jī)器人，使得兩棲機(jī)器人具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性。陸地運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以髖關(guān)節(jié)、俯仰關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)為驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)冗余；水下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)則以髖關(guān)節(jié)、俯仰關(guān)節(jié)和旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)為驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，膝關(guān)節(jié)冗余。本實(shí)用新型具有運(yùn)動(dòng)形式豐富，關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)角度大，擴(kuò)展性強(qiáng)，機(jī)動(dòng)性、靈活性好等優(yōu)點(diǎn)。

復(fù)雜環(huán)境下智能巡檢運(yùn)維機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用針對(duì)我國(guó)核電安全與電網(wǎng)運(yùn)維領(lǐng)域的急需，突破了智能巡檢運(yùn)維機(jī)器人的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，研制成功多型號(hào)系列化智能巡檢運(yùn)維機(jī)器人，國(guó)內(nèi)首次在陽(yáng)江核電站、大亞灣核電站及寧德核電站投入運(yùn)維使用，廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)16個(gè)省市2000多個(gè)配電站，促進(jìn)了我國(guó)智能電站與智能電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)水平的提高。該成果還在南水北調(diào)工程大型泵站監(jiān)控、重大活動(dòng)保電安保、無(wú)人消防車、工業(yè)機(jī)器人、智能工程機(jī)械等領(lǐng)域應(yīng)用，取得了重大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本成果不僅在2010上海世博會(huì)、2013南京亞青會(huì)、2017天津全運(yùn)會(huì)等重大活動(dòng)中發(fā)揮了重要作用，還在南水北調(diào)工程大型泵站監(jiān)控、無(wú)人消防車、工業(yè)機(jī)器人、智能工程機(jī)械等領(lǐng)域應(yīng)用，取得了重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

本發(fā)明公開(kāi)了一種葉片進(jìn)排氣邊磨削機(jī)器人自動(dòng)化裝備，包括 基臺(tái)、六自由度機(jī)器人、磨削裝置、變位機(jī)、三維激光測(cè)量裝置和系 統(tǒng)控制主機(jī)，六自由度機(jī)器人安裝在基臺(tái)上；磨削裝置用于磨削葉片 進(jìn)排氣邊；變位機(jī)安裝在基臺(tái)上；三維激光測(cè)量裝置安裝在變位機(jī)上， 其包括三軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和三維激光測(cè)量裝置；三維激光測(cè)量裝置其包括 兩個(gè)三維激光輪廓掃描儀；系統(tǒng)控制主機(jī)與六自由度機(jī)器人和三維激 光測(cè)量裝置連接，用于規(guī)劃磨削裝置加工路徑以及三維激光測(cè)量裝置 的移動(dòng)路徑，并將路徑和指令發(fā)送給六自由度機(jī)器人執(zhí)行。本發(fā)明集 成了自適應(yīng)磨

本發(fā)明公開(kāi)了一種柔性自適應(yīng)的支撐式管道內(nèi)檢測(cè)機(jī)器人，包括柔性自適應(yīng)支撐機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、檢測(cè) 機(jī)構(gòu)和攝像機(jī)構(gòu);攝像機(jī)構(gòu)安裝在柔性自適應(yīng)支撐機(jī)構(gòu)前端;柔性自適應(yīng)支撐機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，用于保 證機(jī)器人在管道內(nèi)移動(dòng)時(shí)，具有自動(dòng)適應(yīng)變徑管、障礙或彎管的能力;檢測(cè)機(jī)構(gòu)安裝在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，當(dāng)機(jī)器 人在管道內(nèi)檢測(cè)作業(yè)時(shí)，檢測(cè)機(jī)構(gòu)中的探頭部分與管道內(nèi)壁完全接觸。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人對(duì)管道的柔性自 適應(yīng)以及支撐式管道內(nèi)機(jī)器人的模塊化，增強(qiáng)了機(jī)器人在管道內(nèi)的行走能力，也方便了此類機(jī)器人的檢修; 本發(fā)明同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了管內(nèi)檢測(cè)機(jī)器人搭載無(wú)損檢測(cè)設(shè)備，從而提高了問(wèn)題管道的檢測(cè)能力。

本發(fā)明公開(kāi)了一種有纜水下機(jī)器人半主動(dòng)升沉補(bǔ)償系統(tǒng)，包括: 被動(dòng)升沉補(bǔ)償單元，用于補(bǔ)償水下鎧纜單元的靜態(tài)載荷;主動(dòng)升沉補(bǔ)償單元，用于補(bǔ)償水下鎧纜單元的動(dòng)態(tài)載荷;水下鎧纜單元，包括鎧 纜、中繼器、系纜和水下機(jī)器人。本發(fā)明能夠在被動(dòng)升沉補(bǔ)償單元補(bǔ) 償?shù)綮o態(tài)載荷的基礎(chǔ)上，通過(guò)主動(dòng)升沉補(bǔ)償單元產(chǎn)生輔助補(bǔ)償作用， 克服動(dòng)態(tài)載荷，使得水下鎧纜單元的鎧纜做與母船升沉運(yùn)動(dòng)方向相反 的運(yùn)動(dòng)，從而降低鎧纜張力波動(dòng)和中繼器的振蕩幅度。通過(guò)將被動(dòng)升 沉補(bǔ)償與主動(dòng)升沉補(bǔ)償機(jī)械結(jié)合的方式，可在降低系統(tǒng)能耗的基礎(chǔ)上 進(jìn)一步提高系統(tǒng)

本發(fā)明涉及一種能夠攀爬桿塔的巡線機(jī)器人，采用雙臂式巡線機(jī)器人結(jié)構(gòu)，兩個(gè)機(jī)械臂布置于機(jī)器 人的同側(cè)，每一個(gè)機(jī)械臂有三個(gè)自由度，機(jī)械臂能夠沿著臂長(zhǎng)方向上下移動(dòng)，沿著機(jī)械臂所在豎直面方 向旋轉(zhuǎn)，沿著機(jī)體所在水平面旋轉(zhuǎn)，同時(shí)機(jī)械臂整體能夠沿著機(jī)體上的導(dǎo)軌移動(dòng);每個(gè)機(jī)械臂上方有兩 個(gè)能夠沿著機(jī)械臂張開(kāi)合緊的半滾輪。這種結(jié)構(gòu)的機(jī)器人能夠攀爬桿塔巡檢桿塔故障，方便巡線機(jī)器人 上下線，還能完成對(duì)輸電線路的巡檢任務(wù)

面向機(jī)器人的智能視覺(jué)環(huán)境感知及三維場(chǎng)景重建? 面向機(jī)器人視覺(jué)的自然場(chǎng)景理解是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)和重要挑戰(zhàn)之一，其目標(biāo)是對(duì)自然場(chǎng)景圖像及視頻的內(nèi)容作出有效分析、認(rèn)知與表達(dá)，目前相關(guān)理論和算法正處于初期探索階段。我們的研究成果表明，從場(chǎng)景視覺(jué)語(yǔ)義推理、場(chǎng)景目標(biāo)識(shí)別和場(chǎng)景行為模式檢測(cè)三個(gè)環(huán)節(jié)展開(kāi)研究，有助于構(gòu)建自然場(chǎng)景理解的創(chuàng)新機(jī)制，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)機(jī)器人