关键字: 分 类: 搜索范围:  
科研机构
您现在的位置:科研机构研究所 > 海洋信息与智能装备研究所

字号:   

海洋信息与智能装备研究所

日期:2017年11月24日 14:28

  海洋信息与智能装备研究所是以清华大学信息科学与技术国家实验室为依托,以电子工程系任勇教授团队和自动化系宋士吉教授团队为核心队伍建立起来的研究机构。研究方向以自主式水下潜航器(Autonomous Underwater Vehicle,简称AUV)和多个AUV形成的水下蜂群为主,包括水下机器人的运动学机理研究、深海环境下的信息交换与处理、深海环境下定位与协同、深海AUV装备的研发制造技术、机器学习理论及其应用技术、复杂生产制造过程的建模与优化调度技术等。

 

核心技术
(1) 深海可控式可视化采样器

  深海可控可视采样器以国家重大专项为背景,适合6000米水深、150米活动半径内具有智能搜索功能的智能探测与采样设备,目前为国际上最先进的深海采样器,满足深海探测、地质采样、小范围海底搜索、大型仪器设备布放与回收等。


  主要技术性能:
  ● 精确运动控制技术实现系统运动过程实时准确可控,达到精细化调查作业要求。


  ● 热液异常智能搜索技术,通过建立智能优化数学模型及优化算法,保证热液异常优选方位的准确判断。


  ● 载体框架可满足海底6000米水深和150米运动半径范围内精准采样作业的要求。
 

(2)高速AUV
  将从400米AUV逐步发展到1000米AUV,满足水下目标探测、应急救援、环境监测、资源调查、海洋工程、军事运输等方面的需求。


  水下高速运动AUV项目的主要技术:运动学与动力学分析与仿真技术、深海环境下的信息交换与处理技术、高速AUV推进技术、高速AUV水下运动控制技术、高速AUV水下路径规划技术、深海环境下定位与协同技术、高速AUV样机制造技术、多个AUV形成的水下蜂群控制与协同技术等。


  一般的自主深潜器采用螺旋桨推进的方式,具有能耗高、效率低、结构复杂、噪音较大、灵活性差、造价昂贵等缺点。同时,在结构上由于是主轴从艇体中伸出带动螺旋桨旋转,需要用密封圈将主轴和艇体做密封处理,这对密封环的耐压性提出了很高的要求。这些都不利于开发具有高机动性、大航行范围的自主式水下深潜器。


  本专利设计的AUV具有以下优点:
  1)仿金枪鱼的外形,能够承受较大的水压,外形有利于快速航行;


  2)由发动机和尾部组成了一体化动力系统,利用摆尾的方式驱动艇体,解决了传统轴推式深潜器航行速度有限、能耗高等问题;


  3)利用永磁体动子和线圈构成弧形双轨电磁驱动系统,并提供摆尾动力,利用脉冲占空比控制摆尾的力度,利用脉冲周期长短控制摆尾频率,能量利用率高,速度调节方便;


  4)弧形双轨电子驱动装置各自独立,双力输出,一个有故障时另一个可以继续提供动力,提高了动力系统的可靠性;


  5)四个喷水口构成转向系统,能够调整左右、上下的航行方向,同时设置了喷嘴的角度,能够提供辅助的动力;


  6)每一个喷水口都可以作为吸水口,转向过程中可以一侧吸水另一侧喷水,提高了转向的灵活性,同时节约了动力能源。
 

所属类别: 研究所

该资讯的关键词为: