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項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介: 經(jīng)過多年的努力，國(guó)內(nèi)AUV研究已取得長(zhǎng)足進(jìn)展，然而仍存在可靠性差、智能水平低等問題，難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜海底環(huán)境，不能滿足我們對(duì)高效率作業(yè)和長(zhǎng)期自主性的迫切需求。為解決上述關(guān)鍵問題，中國(guó)海洋大學(xué)致力于研發(fā)面向長(zhǎng)航程深海觀測(cè)任務(wù)的具有數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)能力的新一代AUV系統(tǒng)。在結(jié)合自主導(dǎo)航系統(tǒng)精確定位與高性能的運(yùn)動(dòng)控制基礎(chǔ)上，根據(jù)AUV調(diào)查任務(wù)需求，通過對(duì)海量高維觀測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵特征實(shí)行快速分析，賦予AUV系統(tǒng)對(duì)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(shí)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(jī)器人，在海洋科學(xué)研究、資源調(diào)查、應(yīng)急搜救等民用領(lǐng)域，以及情報(bào)偵測(cè)、探雷滅雷、戰(zhàn)場(chǎng)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(diǎn)： （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(jiǎn)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(jiǎn)易回收桿手動(dòng)使?jié)撈髋c母船吊放機(jī)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(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)，航速最高可達(dá)5節(jié)； （5）高可靠性，聲學(xué)跟蹤功能、AUV纏繞物切斷與自主擺脫、冗余自救設(shè)計(jì)、硬件軟件設(shè)計(jì)和測(cè)試等，確保系統(tǒng)高可靠性； （6）模塊化設(shè)計(jì)，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(xiàng)目階段:小試、中試階段效益分析:民用市場(chǎng)：未來5年，AUV年需求量5~10倍的增長(zhǎng)，集中在海洋漁業(yè)、港口安防、近海能源設(shè)施無(wú)人值守、海洋工程服務(wù)、海洋觀測(cè)網(wǎng)等。軍用市場(chǎng)：隨著新式作戰(zhàn)模式的確立，將有爆發(fā)時(shí)發(fā)展，未來海上戰(zhàn)爭(zhēng)逐漸走向無(wú)人化，各種海洋機(jī)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(jī)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(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):ZL200810237864.X 201510789501.7技術(shù)成熟度:通過中試技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:無(wú)

本發(fā)明公開了一種微型自主式水下航行器，包括機(jī)身、安裝在機(jī)身上的推進(jìn)單元和控制單元，所述機(jī)身的底面中部為導(dǎo)流區(qū)，所述推進(jìn)單元包括多臺(tái)橫置在導(dǎo)流區(qū)周邊用以控制水流進(jìn)出導(dǎo)流區(qū)下方的雙向推進(jìn)器，所述機(jī)身依靠導(dǎo)流區(qū)與水流之間的作用力而升降。本發(fā)明的微型自主式水下航行器，不僅使運(yùn)動(dòng)更加靈活，還可使航行器直接垂直方向運(yùn)動(dòng)即上浮或下潛，動(dòng)力也更加充足，并且有效簡(jiǎn)化了航行器的結(jié)構(gòu)，控制過程也更簡(jiǎn)單，提高了工作效率和工作質(zhì)量，本發(fā)明在上升和下沉過程中，可以沒有水平的移動(dòng)，從而使機(jī)身運(yùn)行更平穩(wěn)，定位更準(zhǔn)確。

成果描述：本實(shí)用新型公開了一種自主巡航飛行器系統(tǒng),包括微控制器、信息采集單元、飛行控制單元、控制調(diào)試單元、供電單元；所述信息采集單元連接所述微控制器,用于采集并存儲(chǔ)所述待巡航區(qū)域檢測(cè)數(shù)據(jù),并將所述檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到微控制器；所述飛行控制單元用于采集將飛行器飛行姿態(tài)數(shù)據(jù),并將所述飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到微控制器；所述微控制器用于根據(jù)所述飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)控制所述飛行器的運(yùn)動(dòng)軌跡；所述供電單元用于對(duì)所述微控制器、信息采集單元、飛行控制單元、控制調(diào)試單元進(jìn)行供電。本實(shí)用新型方案成本低、全天候、全地域、高精度,且具有定位誤差不隨時(shí)間積累、可實(shí)時(shí)給出運(yùn)動(dòng)載體的位置和速度信息、在各種復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境下實(shí)現(xiàn)可靠定位。市場(chǎng)前景分析：本實(shí)用新型方案成本低、全天候、全地域、高精度,且具有定位誤差不隨時(shí)間積累、可實(shí)時(shí)給出運(yùn)動(dòng)載體的位置和速度信息、在各種復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境下實(shí)現(xiàn)可靠定位。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：國(guó)內(nèi)領(lǐng)先

自主移動(dòng)消毒殺菌機(jī)器人，由西北工業(yè)大學(xué)18、19屆校友馬文科、安玉璽、汪志康等組成的團(tuán)隊(duì)研發(fā)。以服務(wù)機(jī)器人底盤為載體，針對(duì)環(huán)境物體表面和空氣進(jìn)行自主移動(dòng)式消毒作業(yè)，打造全無(wú)人的智能消毒殺菌系統(tǒng)。自主移動(dòng)消毒殺菌機(jī)器人現(xiàn)已完成樣機(jī)開發(fā)，已在深圳虛擬大學(xué)園投入使用，得到了虛擬大學(xué)園管理者管理方高度認(rèn)可。

(1) 長(zhǎng)時(shí)間魯棒定位與建圖：未知室內(nèi)外環(huán)境下激光雷達(dá)/視覺建圖，基于深度學(xué)習(xí)的跨時(shí)段場(chǎng)景識(shí)別克服天氣/季節(jié)/場(chǎng)景變化并修復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)象干擾，分層路徑規(guī)劃實(shí)現(xiàn)高效率自主導(dǎo)航。 (2) 電力設(shè)備表計(jì)識(shí)別：基于圖像識(shí)別算法研發(fā)形成移動(dòng)終端側(cè)的典型指針式表計(jì)自動(dòng)讀數(shù)技術(shù)。 (3) 電網(wǎng)設(shè)備圖像部件級(jí)實(shí)例分割： ①　RGB-T自動(dòng)標(biāo)注技術(shù)突破了制約設(shè)備樣本獲取難的共性瓶頸； ②　基于深度學(xué)習(xí)的實(shí)例分割技術(shù)攻克了背景復(fù)雜、目標(biāo)占比小和多目標(biāo)共現(xiàn)的電網(wǎng)設(shè)備部件級(jí)分割難題； ③　弱/半監(jiān)督學(xué)習(xí)技術(shù)提高了樣本利用率，大大降低標(biāo)注成本； ④　模型壓縮與加速技術(shù)使得基于深度學(xué)習(xí)的電力設(shè)備識(shí)別方法在低功耗移動(dòng)終端側(cè)應(yīng)用成為可能。 (4) 設(shè)備圖像故障監(jiān)測(cè)：基于紅外/紫外/可見光的電力設(shè)備過熱、滲水、漏油、明火等典型故障檢測(cè)與故障報(bào)警，具備自定義通信報(bào)文與遠(yuǎn)程推送功能。

經(jīng)過多年的努力，國(guó)內(nèi)AUV研究已取得長(zhǎng)足進(jìn)展，然而仍存在可靠性差、智能水平低等問題，難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜海底環(huán)境，不能滿足我們對(duì)高效率作業(yè)和長(zhǎng)期自主性的迫切需求。為解決上述關(guān)鍵問題，中國(guó)海洋大學(xué)致力于研發(fā)面向長(zhǎng)航程深海觀測(cè)任務(wù)的具有數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)能力的新一代AUV系統(tǒng)。在結(jié)合自主導(dǎo)航系統(tǒng)精確定位與高性能的運(yùn)動(dòng)控制基礎(chǔ)上，根據(jù)AUV調(diào)查任務(wù)需求，通過對(duì)海量高維觀測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵特征實(shí)行快速分析，賦予AUV系統(tǒng)對(duì)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(shí)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(jī)器人，在海洋科學(xué)研究、資源調(diào)查、應(yīng)急搜救等民用領(lǐng)域，以及情報(bào)偵測(cè)、探雷滅雷、戰(zhàn)場(chǎng)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(diǎn)： （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(jiǎn)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(jiǎn)易回收桿手動(dòng)使?jié)撈髋c母船吊放機(jī)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(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)，航速最高可達(dá)5節(jié)； （5）高可靠性，聲學(xué)跟蹤功能、AUV纏繞物切斷與自主擺脫、冗余自救設(shè)計(jì)、硬件軟件設(shè)計(jì)和測(cè)試等，確保系統(tǒng)高可靠性； （6）模塊化設(shè)計(jì)，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。

基于機(jī)器視覺技術(shù)，在復(fù)雜場(chǎng)景中全自動(dòng)檢測(cè)低空飛行無(wú)人機(jī)目標(biāo)，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤與預(yù)警，防止“黑飛”無(wú)人機(jī)進(jìn)行違法拍攝、違法運(yùn)輸?shù)葠盒孕袨椤?

自主移動(dòng)消毒殺菌機(jī)器人，由西北工業(yè)大學(xué)18、19屆校友馬文科、安玉璽、汪志康等組成的團(tuán)隊(duì)研發(fā)。以服務(wù)機(jī)器人底盤為載體，針對(duì)環(huán)境物體表面和空氣進(jìn)行自主移動(dòng)式消毒作業(yè)，打造全無(wú)人的智能消毒殺菌系統(tǒng)。自主移動(dòng)消毒殺菌機(jī)器人現(xiàn)已完成樣機(jī)開發(fā)，已在深圳虛擬大學(xué)園投入使用，得到了虛擬大學(xué)園管理者管理方高度認(rèn)可。  智能紫外消毒機(jī)器人  智能噴霧機(jī)器人 工作原理：以移動(dòng)機(jī)器人為載體，集成紫外線消毒、等離子空氣過濾等消毒方式，充分發(fā)揮機(jī)器人的自主移動(dòng)能力，做到無(wú)死角、無(wú)接觸的規(guī)模化消毒作業(yè)，經(jīng)過大量實(shí)地測(cè)試，作業(yè)5分鐘可以對(duì)環(huán)境物表（光滑表面，粗糙多孔表面）黃色葡萄球菌、白色念珠菌、大腸桿菌、新型冠狀病毒等的平均滅殺率達(dá)到99.9%以上的殺滅效果。使用流程：遠(yuǎn)程設(shè)定→自主消毒→自主移動(dòng)→自動(dòng)回充→等待下次工作使用方式：使用起來非常簡(jiǎn)單、安全，用戶無(wú)需去作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，遠(yuǎn)程即可設(shè)置消毒時(shí)間和路線，設(shè)定并保存好時(shí)間和路線后，機(jī)器人每天會(huì)自動(dòng)開機(jī)工作，不再需要人為干預(yù)。由于消毒過程中無(wú)需人為干預(yù)，打造無(wú)人智能消毒殺菌系統(tǒng)，極大的減輕防疫人員的工作量、降低感染風(fēng)險(xiǎn)。智能系統(tǒng)：無(wú)人值守、APP管理、自定義消殺計(jì)劃。應(yīng)用場(chǎng)景：醫(yī)院、商場(chǎng)、辦公場(chǎng)所、工廠等人員流動(dòng)大、密集度高的場(chǎng)所。自主移動(dòng)消殺機(jī)器人50分鐘定點(diǎn)消殺范圍達(dá)1000平方米，工作效率大概是人工的10倍以上，越障高達(dá)10mm，減少人員傳染風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)也大大提高了消毒作業(yè)效率。

成果提出了面向?qū)嶋H運(yùn)營(yíng)需求的智能駕駛導(dǎo)航控制方法，突破了車輛跟蹤控制強(qiáng)依賴于模型的技術(shù)瓶頸，提升了大慣性車輛系統(tǒng)的跟蹤控制品質(zhì)，為智能駕駛導(dǎo)航控制技術(shù)應(yīng)用提供理論依據(jù)。 提出了一種大慣性電動(dòng)客車的智能駕駛橫縱向解耦控制方法，提升了大慣性客車無(wú)人駕駛環(huán)境下跟蹤期望軌跡的控制精度，優(yōu)化了控制結(jié)構(gòu)，有效克服了其大慣性和滯后性，改善了大慣性無(wú)人駕駛客車控制的響應(yīng)速度和跟蹤效果；提出了一種基于前后軸融合參考的自主招車導(dǎo)航及控制方法，增加了對(duì)長(zhǎng)軸距車輛的精準(zhǔn)控制，提高了車輛導(dǎo)航控制的精度。

本項(xiàng)目旨在推出一款于移動(dòng)平臺(tái)自主起降的無(wú)人機(jī)偵查救援系統(tǒng)，充分發(fā)揮無(wú)人機(jī)在安防救援領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，改進(jìn)傳統(tǒng)救援系統(tǒng)救援時(shí)間長(zhǎng)、需要大量人力物力、智能化程度低等問題。