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1、具有多項深海機器人自主知識產權 2、模仿藍鰭金槍魚，具備水下600米的作業(yè)能力

無人潛航器，英文名Unmanned Underwater Vehicle是指沒有人駕駛，靠遙控或自動控制在水下航行的器具，主要指那些代替潛水員或載人小型潛艇進行深海探測、救生、排除水雷等高危險性水下作業(yè)的智能化系統(tǒng)。因此,無人潛航器也被稱為“潛水機器人”或“水下機器人”。 此潛航器的主要特點： 1.推力強勁：采用六個大功率無刷電機為動力源，推力強大，適用于多種水下環(huán)境； 2.自主供電：內置大容量鋰電池自主供電，電池更換方便，擺脫了實際作業(yè)環(huán)境中外接電源的限制； 3.智能控制：具備定深巡游、定向巡游等多種運動模式，配備人造側線系統(tǒng)，水下運動更加智能； 4.載荷擴展：可搭載聲吶、深度計及定位系統(tǒng)等設備，滿足水下通信、水下定位和水下探測等需求。 Robo-Rov具有大深度、長航時的優(yōu)勢，適合用于長時間的水下搜尋、目標打撈等任務。可完成海洋勘探，包括海洋科考、水質監(jiān)測、地貌測繪等任務；水下作業(yè)，包括水下打撈、大壩巡檢等任務。RoboRov智能纜控無人潛航器根據(jù)應用場景和使用需求，除高精度GPS、深度計、九軸姿態(tài)傳感器以及通信控制等標準模塊外，還可以搭載聲吶設備、水聲通訊設備，滿足水下復雜任務需求。

本項目產業(yè)化的市場定位為需要長時間、遠航程可進行水下目標偵測及定位的單位。Robo Shark智能仿生深海潛航器采用鯊魚為原型，以三關節(jié)仿生尾鰭取代無刷推進器，有效降低設備運行噪聲的同時節(jié)省了能量消耗。設備外殼采用吸音材料制成，可以提高設備的隱蔽性。通過重力艙吸排水實現(xiàn)設備的上浮下潛，控制更為靈活，具有定點懸停、定深巡游等多種智能運動功能，最大下潛深度可達1000 m。 此潛航器的主要特點： 1.節(jié)能高效：采用仿生+滑翔作為動力源，利用反卡門渦街的驅動原理，仿生推進效率高達80%； 2.隱蔽環(huán)保：模擬鯊魚的外形與游動方式，隱蔽性強，對環(huán)境擾動小，不會傷害水下生物； 3.安全可靠：采用整體開放，局部密封的設計， 配備六方向避障傳感器，具有低電量返航、失聯(lián)返航等功能； 4.載荷擴展：可搭載聲、光、電、磁傳感器，滿足水下通信、水下定位和水下探測等需求。

本項目產業(yè)化的市場定位為需要長時間、遠航程可進行水下目標偵測及定位的單位。Robo Shark智能仿生深海潛航器采用鯊魚為原型，以三關節(jié)仿生尾鰭取代無刷推進器，有效降低設備運行噪聲的同時節(jié)省了能量消耗。設備外殼采用吸音材料制成，可以提高設備的隱蔽性。通過重力艙吸排水實現(xiàn)設備的上浮下潛，控制更為靈活，具有定點懸停、定深巡游等多種智能運動功能，最大下潛深度可達1000 m。 此潛航器的主要特點： 1.節(jié)能高效：采用仿生+滑翔作為動力源，利用反卡門渦街的驅動原理，仿生推進效率高達80%； 2.隱蔽環(huán)保：模擬鯊魚的外形與游動方式，隱蔽性強，對環(huán)境擾動小，不會傷害水下生物； 3.安全可靠：采用整體開放，局部密封的設計， 配備六方向避障傳感器，具有低電量返航、失聯(lián)返航等功能； 4.載荷擴展：可搭載聲、光、電、磁傳感器，滿足水下通信、水下定位和水下探測等需求。

01. 成果簡介 為適應未來水下航行器技術發(fā)展的要求，海工裝備界在開發(fā)具有廣域活動能力和高機動性的新型水下航行器的同時，也正在為傳統(tǒng)水下航行器尋找更優(yōu)良的推進和操縱系統(tǒng)。仿生技術則成為水下航行器的重要研究方向。 水生動物經過上億年的演變和進化，早已在優(yōu)勝劣汰中將其在水中的運動能力發(fā)揮到了極至，其中魚類和鯨類等哺乳動物的游動方式具有高速、靈活、低噪等特點，其游動和控制姿態(tài)能力，是任何裝備傳統(tǒng)操縱與推進系統(tǒng)的人造水下航行器所無法比擬的。水下仿生技術，通過對魚類游動機理的研究，利用機械結構、電子設備和功能材料來開發(fā)模仿魚類的操縱和推進模式，并將其應用于水下航行器。 與傳統(tǒng)的螺旋槳推進器相比，將仿魚尾推進器應用于水下航行器，成為新型的仿生水下航行器，具有如下特點：（1）高推進效率，節(jié)能；（2）高機動性，靈活；（3）推進系統(tǒng)與操縱系統(tǒng)合二為一，共型；（4）噪聲低、環(huán)保，隱身能力強。本項目旨在開發(fā)“仿藍鰭金槍魚潛航器”，以實現(xiàn)產業(yè)化為目標，依托清華大學電子工程系和天津高端裝備研究院，經前期數(shù)年研發(fā)，已完成實驗室原理樣機和試驗樣機I型，并于2018年10月份在天津東麗湖進行了水試，驗證了核心技術。仿藍鰭金槍魚潛航器試驗樣機I型體長2.6米，設計潛深100米，最大航速1.7米/秒（3.5節(jié)），速度體長比0.65，功耗0.88kW，處于國際領先水平。經進一步研發(fā)和改進，2019年9-10月將進一步試驗，預計航速達6~8節(jié)，遠高于螺旋槳推進平均2-3節(jié)的航速。圖1 仿藍鰭金槍魚潛航器-試驗樣機I型 總裝圖 圖2 仿藍鰭金槍魚潛航器-試驗樣機I型 下水吊裝圖 圖3 仿藍鰭金槍魚潛航器-試驗樣機I型 水試圖02. 應用前景 本成果的新型仿生AUV，推進效率高、自體噪聲小、機動性好，速度接近4節(jié)，成熟度達到產品化標準，在智慧海洋、智慧海防迅猛發(fā)展的新時代，可廣泛用于現(xiàn)代漁業(yè)養(yǎng)殖、勘探開發(fā)、搶險救援、科考研究、水下檢修、觀光旅游等民用市場，為海洋經濟產業(yè)發(fā)展提供新型支撐手段；同時，也可用于海防等軍用市場。03. 知識產權 已申請專利和軟件著作權近20項。04. 團隊介紹 本項目以電子工程系任勇教授團隊為核心，成立了海洋信息與智能裝備研究所，隸屬于清華大學天津高端裝備研究院。研究方向以自主式水下潛航器（Autonomous Underwater Vehicle，簡稱AUV）和多AUV水下蜂群為主，包括水下機器人的運動學機理研究、深海環(huán)境下的信息交換與處理、深海環(huán)境下定位與協(xié)同、深海AUV裝備的研發(fā)制造技術、機器學習理論及其應用技術、復雜生產制造過程的建模與優(yōu)化調度技術等。近五年來，在IEEE Transactions、IFAC Automatica、EJOR等專業(yè)頂級期刊發(fā)表國際權威期刊論文30余篇。05. 合作方式 投融資 / 商務合作。06. 聯(lián)系方式 郵箱：liuyi2017@tsinghua.edu.cn