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項目成果/簡介:水下機器人作為一種高新技術(shù)手段在海洋開發(fā)和利用領域的重要性不亞于宇宙火箭在探索宇宙空間中的作用。它可以代替人類完成復雜海洋環(huán)境，特別是深海異常環(huán)境（如地質(zhì)活動頻繁的熱液區(qū)）的環(huán)境探測、資源調(diào)查和開發(fā)等任務，因而具有十分廣闊的應用前景和科研價值。“神龍?zhí)枴鄙詈Ｋ聶C器人（AUV）是一種具有高精度水下自主導航能力和多種海洋要素觀測能力的自主水下探測與運載平臺，可以實現(xiàn)深海復雜環(huán)境下大范圍、多尺度的精確自主導航以及大深度、大范圍、多參數(shù)、實時觀測，對解決深海大洋研究面臨的重大科學挑戰(zhàn)、支撐“透明海洋”工程建設具有重要的意義。該機器人可以完成1500m以內(nèi)的海底地形地貌測繪、自適應多AUV組網(wǎng)觀測、多海洋環(huán)境參數(shù)綜合觀測、海底深海礦藏勘查、水下救援等，為突發(fā)海洋事件應急處理、深海大洋高機動性實時觀測、水下目標探測及預警等提供了重要設備支撐。項目階段:工業(yè)化生產(chǎn)階段效益分析:“神龍?zhí)枴鄙詈Ｋ聶C器人搭載自主研發(fā)的基于聲納和水下視覺的高精度組合導航系統(tǒng)，可以克服單一導航系統(tǒng)的不足，充分發(fā)揮聲學導航、視覺和結(jié)構(gòu)光導航系統(tǒng)各自的優(yōu)勢，為AUV向更廣闊、更長程、更復雜的工作海域發(fā)展提供有力的保障，對AUV使用成本的降低和產(chǎn)業(yè)化起到極大的推動作用。“神龍?zhí)枴鄙詈Ｋ聶C器人可廣泛應用于海底基礎網(wǎng)絡維護、水下考古、深海礦藏勘查，深海環(huán)境考察、海洋工程等領域，應用前景十分廣闊，而且經(jīng)濟效益顯著。與駐青的青島海洋科學與技術(shù)國家實驗室、青島海洋地質(zhì)研究所、海軍潛艇學院開展合作，現(xiàn)階段處在項目支持的前期研究中。與外地的合作單位有：中船重工集團，國家海洋局等單位。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:ZL201010534188.X技術(shù)成熟度:可以量產(chǎn)技術(shù)先進程度:達到國際先進水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無獲得經(jīng)費:400.00萬元

水下機器人作為一種高新技術(shù)手段在海洋開發(fā)和利用領域的重要性不亞于宇宙火箭在探索宇宙空間中的作用。它可以代替人類完成復雜海洋環(huán)境，特別是深海異常環(huán)境（如地質(zhì)活動頻繁的熱液區(qū)）的環(huán)境探測、資源調(diào)查和開發(fā)等任務，因而具有十分廣闊的應用前景和科研價值。 “神龍?zhí)?rdquo;深海水下機器人（AUV）是一種具有高精度水下自主導航能力和多種海洋要素觀測能力的自主水下探測與運載平臺，可以實現(xiàn)深海復雜環(huán)境下大范圍、多尺度的精確自主導航以及大深度、大范圍、多參數(shù)、實時觀測，對解決深海大洋研究面臨的重大科學挑戰(zhàn)、支撐“透明海洋”工程建設具有重要的意義。 該機器人可以完成1500m以內(nèi)的海底地形地貌測繪、自適應多AUV組網(wǎng)觀測、多海洋環(huán)境參數(shù)綜合觀測、海底深海礦藏勘查、水下救援等，為突發(fā)海洋事件應急處理、深海大洋高機動性實時觀測、水下目標探測及預警等提供了重要設備支撐。

本發(fā)明公開了一種自適應水上水下空化射流噴嘴。高壓水噴嘴裝在低壓水噴嘴內(nèi)，緊靠在低壓水噴嘴的淹沒腔臺肩上；在低壓水噴嘴軸向空氣腔室內(nèi)裝有閥芯，閥芯連桿的一端與靠近淹沒腔一端的閥芯連接，另一端穿過圓盤套筒與彈性膜片連接，圓盤套筒和空氣腔室為過盈配合，彈性膜片和圓盤套筒為密封連接，高壓水噴嘴的進氣口經(jīng)氣孔后，一路與空氣腔室連通，另一路經(jīng)高壓噴嘴節(jié)流口、高壓噴嘴出口與淹沒腔連通，低壓水噴嘴的低壓水入口經(jīng)閥芯中部縫隙、低壓水管路與淹沒腔連通。本發(fā)明利用水上環(huán)境和水下環(huán)境的差異性，根據(jù)外界工作環(huán)境的變化做出自適應調(diào)節(jié)，起到節(jié)能和提高工作效率的作用；該過程不需要人工調(diào)節(jié)，同時降低能耗，達到節(jié)能效果。

研發(fā)了多種海底/水下履帶式全地形作業(yè)車樣機，綜合采用虛擬樣機技術(shù)、機電液控多系統(tǒng)聯(lián)合仿真技術(shù)及多學科設計優(yōu)化方法。現(xiàn)已開展虛擬現(xiàn)實分析、陸地軟底質(zhì)試驗及大型實驗室水池試驗。 全地形作業(yè)車可在海底/水下稀軟底質(zhì)、硬底質(zhì)以及復雜崎嶇地形上自主行走作業(yè)，具備穩(wěn)定行走、爬坡越障、自主避障、路徑跟蹤控制等綜合行走通過性能；可攜帶多種作業(yè)工具并提供動力與控制，具備良好的重載性、機動性及可靠性。

本發(fā)明公開了一種水下浮體的新型安裝方法，將下水過程分為速度調(diào)整和自由下水兩個階段，在速度調(diào)整階段，依據(jù)建立的不同重力浮力差的下水曲線數(shù)據(jù)庫為指導，通過浮力設定以及不斷的監(jiān)測與反饋調(diào)整，使浮體在規(guī)定入水距離內(nèi)到達目標速度，調(diào)整重力浮力差為零，進入自由下水階段；在自由下水階段，浮體僅在水體阻力作用下作減速運動，最終在速度為零時到達指定深度，完成整個下水過程，本方法具有操作簡單、安全可控、成本低廉等優(yōu)點。

針對腦卒中與關(guān)節(jié)損傷高發(fā)趨勢，本產(chǎn)品基于康復醫(yī)學理論研發(fā)多關(guān)節(jié)智能康復產(chǎn)品，覆蓋肘、膝、踝、腕等上下肢關(guān)鍵關(guān)節(jié)，通過對關(guān)節(jié)的反復訓練，增強關(guān)節(jié)本體感覺，打開活動度，推動神經(jīng)系統(tǒng)重組代償，助力關(guān)節(jié)功能恢復。 本產(chǎn)品實現(xiàn)多項突破，運用高精度傳感器，精準捕捉關(guān)節(jié)運動微小變化，實現(xiàn)人機互動與實時康復數(shù)據(jù)反饋；結(jié)合自適應算法實現(xiàn)動態(tài)重力補償，精準調(diào)控角度/速度/力矩三維參數(shù)，通過循跡坐標點樣線擬合生理運動軌跡；創(chuàng)新集成多訓練模式切換系統(tǒng)，滿足全康復周期需求；產(chǎn)品兼具硬/軟件雙重安全防護，提高產(chǎn)品安全性。 腕關(guān)節(jié)康復器 前臂康復器 肘關(guān)節(jié)康復器 膝關(guān)節(jié)康復器 踝關(guān)節(jié)康復器

產(chǎn)品詳細介紹

一、項目簡介 水下目標檢測與識別，是水下機器人等相關(guān)系統(tǒng)能夠被高效應用的前提。然而現(xiàn)有系統(tǒng)難以應對水下圖像能見度較低，對比度差，存在顏色漂移和邊緣模糊等問題；另外，水下圖像樣本稀少且缺乏足夠的變化性，使得相關(guān)基于機器學習的目標檢測與識別系統(tǒng)由于缺乏訓練樣本而無法有效應用。 二、前期研究基礎 項目利用深度學習等新的理論突破，提出兩種解決方案，一種是通過結(jié)合水下成像原理與深度風格遷移、生成對抗網(wǎng)絡等算法，由普通光學圖像生成水下圖像，構(gòu)建水下圖像目標檢測與識別仿真庫，該數(shù)據(jù)庫一方面數(shù)據(jù)量大且具有較大的變化性，也即場景與目標均具有較大的變化性；另一方面，由于是由普通光學圖像遷移獲得，因而也可以直接應用普通光學圖像自身的標簽信息，無需再對其進行標注。另一種是研究基于水下退化圖像處理算法的檢測和識別系統(tǒng)，解決由水下圖像的色彩漂移和細節(jié)丟失等退化現(xiàn)象帶來的目標檢測和識別問題。同時通過水下退化圖像處理模塊和檢測識別系統(tǒng)的聯(lián)合優(yōu)化技術(shù)，可以實現(xiàn)退化圖像的增強方法與檢測識別系統(tǒng)的最佳匹配。在保證處理后的退化圖像性能指標的前提下，進一步提升水下圖像的目標檢測識別性能。 三、應用技術(shù)成果 1）基于深度學習風格遷移的水下圖像生成效果示例 a為自然場景圖像中的目標檢測結(jié)果；b為模擬生成的水下風格圖像及其目標檢測結(jié)果；c為圖像增強后的目標檢測結(jié)果。 四、合作企業(yè) 無

本實用新型涉及一種多關(guān)節(jié)柔性水下作業(yè)機械臂，該機械臂的結(jié)構(gòu)主要由幾個重復的手臂關(guān)節(jié)單元、用于安裝手臂的底座、臂體末端的手爪以及末端傳感器等組成。安裝在底座的電機驅(qū)動柔性繩，通過改變?nèi)嵝岳K的長度來實現(xiàn)對機械臂臂體偏轉(zhuǎn)、俯仰運動的控制，臂體到達指定位置后，手爪張合來實現(xiàn)對目標物的抓取。末端傳感器主要用來檢測機械臂位置，實現(xiàn)閉環(huán)控制的要求。該種機械臂主要用做深海ROV末端作業(yè)工具，相較于典型的6自由度+手爪的結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)輕巧、質(zhì)量小以及冗余自由度大的優(yōu)點。