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成果簡介：小型水下觀測機(jī)器人（ROV）是一型可以水面遙控水下運(yùn)動(dòng)，水 下錄像水面呈現(xiàn)的潛水器，水下機(jī)器人自身攜帶高強(qiáng)度水下光源以及高清晰廣角 度攝像機(jī)。中性浮力、低水阻力、超強(qiáng)拉力、多芯集成的超細(xì)柔性臍帶纜來實(shí)現(xiàn) 水面監(jiān)控單元與水下機(jī)器人之間的數(shù)據(jù)、電源和視頻信號(hào)的傳輸。 136天津大學(xué)科技成果選編 技術(shù)特點(diǎn)：該微型纜控水下觀測機(jī)器人采用磁耦合傳動(dòng)技術(shù)、直流載波技術(shù)、 超細(xì)中性浮力凱夫拉纜技術(shù)、自動(dòng)航向保持和定深技術(shù)、高效水動(dòng)力外形設(shè)計(jì)技 術(shù)，平臺(tái)具有極大的技術(shù)先進(jìn)性。其操作簡便簡單，便攜小巧。 技術(shù)指標(biāo)： 1、高分辨率彩色攝像頭，數(shù)字變焦與云臺(tái)控制； 2、3 個(gè)磁耦合推進(jìn)器，方向和速度可調(diào)； 3、高亮度 LED 燈組； 4、超細(xì)柔性臍帶纜； 5、配置深度計(jì)和高度計(jì)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定深操作； 6、配置電子羅盤，自動(dòng)航向保持； 7、視頻與字符疊加，實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示，屏幕菜單操作； 8、數(shù)字信號(hào)傳輸，減小信號(hào)失真； 9、簡易游戲操縱手柄控制； 137天津大學(xué)科技成果選編 10、富有美學(xué)設(shè)計(jì)理念的流線型機(jī)器造型，靜電噴漆外觀，硬質(zhì)氧化水 下機(jī)身。 成果水平： 國際領(lǐng)先，已獲發(fā)明專利 應(yīng)用范圍：微型纜控水下觀測機(jī)器人通過視頻搜索并觀察水下目標(biāo)物，廣泛 應(yīng)用于河壩巡檢、失事船只搜救、水下攝影、水上娛樂、水產(chǎn)養(yǎng)殖、江邊垂釣、 生態(tài)修復(fù)和艦船維護(hù)等。 市場分析及前景：該平臺(tái)可以廣泛應(yīng)用于江河湖泊的深度測量測繪，水質(zhì)監(jiān)測、 水質(zhì)取樣、大眾娛樂，視頻獲取等，科研做為大眾娛樂消費(fèi)品或者兒童玩具進(jìn)行 營銷，具有廣泛的科研、業(yè)務(wù)和大眾消費(fèi)需求。 主要技術(shù)指標(biāo)：主體長度：600mm 排水量：小于 18kg 最大航速：2m/s 下潛深度：200 米 投資規(guī)模：生產(chǎn)線、裝配車間等需要大約 100 萬的投資。 合作方式：技術(shù)轉(zhuǎn)讓，總價(jià)值 200 萬元。 19 透明海洋-智能化信息技術(shù)架構(gòu) 20 透明海洋-遠(yuǎn)距離大數(shù)據(jù)量海洋通信 21 水下激光通信技術(shù) 22 多維度海洋探測系統(tǒng) 23 海洋浮標(biāo)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng) 24 海洋物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 25 海底淤泥微生物燃料電池 26 重要海洋微生物（微藻）活性產(chǎn)物工程化技術(shù)研發(fā)

成果簡介： 纜控水下觀測機(jī)器人（ROV）是一型可以水面遙控水下運(yùn)動(dòng)，水下錄像水面 呈現(xiàn)的潛水器，水下機(jī)器人自身攜帶高強(qiáng)度水下光源以及高清晰廣角度攝像機(jī)。 中性浮力、低水阻力、超強(qiáng)拉力、多芯集成的超細(xì)柔性臍帶纜來實(shí)現(xiàn)水面監(jiān)控單 元與水下機(jī)器人之間的數(shù)據(jù)、電源和視頻信號(hào)的傳輸。 技術(shù)特點(diǎn)：該微型纜控水下觀測機(jī)器人采用磁耦合傳動(dòng)技術(shù)、直流載波技術(shù)、 超細(xì)中性浮力凱夫拉纜技術(shù)、自動(dòng)航向保持和定深技術(shù)、高效水動(dòng)力外形設(shè)計(jì)技 術(shù)，平臺(tái)具有極大的技術(shù)先進(jìn)性。其操作簡便簡單，便攜小巧。 技術(shù)指標(biāo)： 1、高分辨率彩色攝像頭，數(shù)字變焦與云臺(tái)控制； 2、3 個(gè)磁耦合推進(jìn)器，方向和速度可調(diào)； 3、高亮度 LED 燈組； 4、超細(xì)柔性臍帶纜； 5、配置深度計(jì)和高度計(jì)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定深操作； 135天津大學(xué)科技成果選編 6、配置電子羅盤，自動(dòng)航向保持； 7、視頻與字符疊加，實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示，屏幕菜單操作； 8、數(shù)字信號(hào)傳輸，減小信號(hào)失真； 9、簡易游戲操縱手柄控制； 10、富有美學(xué)設(shè)計(jì)理念的流線型機(jī)器造型，靜電噴漆外觀，硬質(zhì)氧化水下機(jī) 身。成果水平：國際先進(jìn) 應(yīng)用范圍：微型纜控水下觀測機(jī)器人通過視頻搜索并觀察水下目標(biāo)物，廣泛 應(yīng)用于河壩巡檢、失事船只搜救、水下攝影、水上娛樂、水產(chǎn)養(yǎng)殖、江邊垂釣、 生態(tài)修復(fù)和艦船維護(hù)等。 市場分析及前景：該平臺(tái)可以廣泛應(yīng)用于江河湖泊的深度測量測繪，水質(zhì)監(jiān)測、 水質(zhì)取樣、大眾娛樂，視頻獲取等，科研做為大眾娛樂消費(fèi)品或者兒童玩具進(jìn)行 營銷，具有廣泛的科研、業(yè)務(wù)和大眾消費(fèi)需求。 主要技術(shù)指標(biāo)：主體長度：300mm 排水量：小于 2.8kg 最大航速：2m/s 下潛深度：100 米 投資規(guī)模：生產(chǎn)線、裝配車間等需要大約 100 萬的投資。 合作方式：技術(shù)轉(zhuǎn)讓，轉(zhuǎn)讓價(jià)格 200 萬。 

微型觀察級(jí)水下機(jī)器人：滿足江河湖泊和近海各種水下觀測應(yīng)用要求。

纜控水下觀測機(jī)器人（ROV）是一型可以水面遙控水下運(yùn)動(dòng)，水下錄像水面呈現(xiàn)的潛水器，水下機(jī)器人自身攜帶高強(qiáng)度水下光源以及高清晰廣角度攝像機(jī)。中性浮力、低水阻力、超強(qiáng)拉力、多芯集成的超細(xì)柔性臍帶纜來實(shí)現(xiàn)水面監(jiān)控單元與水下機(jī)器人之間的數(shù)據(jù)、電源和視頻信號(hào)的傳輸。 技術(shù)特點(diǎn)：該微型纜控水下觀測機(jī)器人采用磁耦合傳動(dòng)技術(shù)、直流載波技術(shù)、超細(xì)中性浮力凱夫拉纜技術(shù)、自動(dòng)航向保持和定深技術(shù)、高效水動(dòng)力外形設(shè)計(jì)技術(shù)，平臺(tái)具有極大的技術(shù)先進(jìn)性。其操作簡便簡單，便攜小巧。技術(shù)指標(biāo)：     1、高分辨率彩色攝像頭，數(shù)字變焦與云臺(tái)控制；     2、3個(gè)磁耦合推進(jìn)器，方向和速度可調(diào)；     3、高亮度LED燈組；     4、超細(xì)柔性臍帶纜；     5、配置深度計(jì)和高度計(jì)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定深操作；     6、配置電子羅盤，自動(dòng)航向保持；     7、視頻與字符疊加，實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示，屏幕菜單操作；     8、數(shù)字信號(hào)傳輸，減小信號(hào)失真；     9、簡易游戲操縱手柄控制；     10、富有美學(xué)設(shè)計(jì)理念的流線型機(jī)器造型，靜電噴漆外觀，硬質(zhì)氧化水下機(jī)身。

本成果基于現(xiàn)有國內(nèi)外水下機(jī)器人技術(shù)平臺(tái)，從水下機(jī)器人外形結(jié)構(gòu)優(yōu)化及控制形式簡易化的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)了一款結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、多用途的纜控式水下機(jī)器人，并通過水下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了整體結(jié)構(gòu)的合理性、運(yùn)動(dòng)控制的穩(wěn)定性以及多用途性。可通過單片機(jī)對(duì) ROV進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，也利用 Labview 進(jìn)行上位機(jī)監(jiān)控，具有視頻顯示、運(yùn)動(dòng)控制、傳感器數(shù)據(jù)顯示功能。

本發(fā)明公開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)給裝置和無線信號(hào)中繼裝置構(gòu)成；能源補(bǔ)給裝置和無線信號(hào)中繼裝置均通過纜線與自主水下航行器相互連接。能源補(bǔ)給裝置和無線信號(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)分別與無線信號(hào)中繼裝置等信號(hào)連接；并通過控制無線信號(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)給裝置分別與無線信號(hào)中繼裝置等電連接。

本發(fā)明公開了一種水下航行器，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，

項(xiàng)目成果/簡介:水下機(jī)器人作為一種高新技術(shù)手段在海洋開發(fā)和利用領(lǐng)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(fù)雜海洋環(huán)境，特別是深海異常環(huán)境（如地質(zhì)活動(dòng)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(wù)，因而具有十分廣闊的應(yīng)用前景和科研價(jià)值。“神龍?zhí)枴鄙詈Ｋ聶C(jī)器人（AUV）是一種具有高精度水下自主導(dǎo)航能力和多種海洋要素觀測能力的自主水下探測與運(yùn)載平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)深海復(fù)雜環(huán)境下大范圍、多尺度的精確自主導(dǎo)航以及大深度、大范圍、多參數(shù)、實(shí)時(shí)觀測，對(duì)解決深海大洋研究面臨的重大科學(xué)挑戰(zhàn)、支撐“透明海洋”工程建設(shè)具有重要的意義。該機(jī)器人可以完成1500m以內(nèi)的海底地形地貌測繪、自適應(yīng)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(yīng)急處理、深海大洋高機(jī)動(dòng)性實(shí)時(shí)觀測、水下目標(biāo)探測及預(yù)警等提供了重要設(shè)備支撐。項(xiàng)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(jī)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(dǎo)航系統(tǒng)，可以克服單一導(dǎo)航系統(tǒng)的不足，充分發(fā)揮聲學(xué)導(dǎo)航、視覺和結(jié)構(gòu)光導(dǎo)航系統(tǒng)各自的優(yōu)勢，為AUV向更廣闊、更長程、更復(fù)雜的工作海域發(fā)展提供有力的保障，對(duì)AUV使用成本的降低和產(chǎn)業(yè)化起到極大的推動(dòng)作用。“神龍?zhí)枴鄙詈Ｋ聶C(jī)器人可廣泛應(yīng)用于海底基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、水下考古、深海礦藏勘查，深海環(huán)境考察、海洋工程等領(lǐng)域，應(yīng)用前景十分廣闊，而且經(jīng)濟(jì)效益顯著。與駐青的青島海洋科學(xué)與技術(shù)國家實(shí)驗(yàn)室、青島海洋地質(zhì)研究所、海軍潛艇學(xué)院開展合作，現(xiàn)階段處在項(xiàng)目支持的前期研究中。與外地的合作單位有：中船重工集團(tuán)，國家海洋局等單位。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):ZL201010534188.X技術(shù)成熟度:可以量產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國際先進(jìn)水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:無獲得經(jīng)費(fèi):400.00萬元

水下機(jī)器人作為一種高新技術(shù)手段在海洋開發(fā)和利用領(lǐng)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(fù)雜海洋環(huán)境，特別是深海異常環(huán)境（如地質(zhì)活動(dòng)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(wù)，因而具有十分廣闊的應(yīng)用前景和科研價(jià)值。 “神龍?zhí)?rdquo;深海水下機(jī)器人（AUV）是一種具有高精度水下自主導(dǎo)航能力和多種海洋要素觀測能力的自主水下探測與運(yùn)載平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)深海復(fù)雜環(huán)境下大范圍、多尺度的精確自主導(dǎo)航以及大深度、大范圍、多參數(shù)、實(shí)時(shí)觀測，對(duì)解決深海大洋研究面臨的重大科學(xué)挑戰(zhàn)、支撐“透明海洋”工程建設(shè)具有重要的意義。 該機(jī)器人可以完成1500m以內(nèi)的海底地形地貌測繪、自適應(yīng)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(yīng)急處理、深海大洋高機(jī)動(dòng)性實(shí)時(shí)觀測、水下目標(biāo)探測及預(yù)警等提供了重要設(shè)備支撐。

研制的新型水下飛行式智能探測巡檢機(jī)器人通過長艏翼設(shè)計(jì)，可搭載雙三軸正交電磁探測設(shè)備，以突破水下聲、光設(shè)備探測盲區(qū)，克服海纜（尤其是海底光纜）直徑細(xì)小、海床掩埋等探測挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)近海底飛行式探測與巡檢，為海纜智能運(yùn)維提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。該水下機(jī)器人為國內(nèi)首款面向海纜智能運(yùn)維的無人無纜自主探測巡檢裝備，可通過日常巡檢評(píng)價(jià)海纜安全風(fēng)險(xiǎn)，制定海纜系統(tǒng)運(yùn)維計(jì)劃。該裝備還可對(duì)海纜進(jìn)行故障點(diǎn)快速定位，輔助完成海纜快速打撈和故障修復(fù)。 圖 1飛行式長艏翼水下機(jī)器人近底探測巡檢海纜場景 圖2 自主研發(fā)的海纜智能探測巡檢水下機(jī)器人 圖3 水下機(jī)器人模擬海纜探測湖上試驗(yàn) 水下機(jī)器人深度等級(jí)300米（可根據(jù)場景需求進(jìn)行升級(jí)）；有效探測磁場強(qiáng)度≥10nT；巡航速度3節(jié)、探測巡航速度1-2節(jié)。