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NOKOV（度量）水下光學(xué)三維動(dòng)作捕捉系統(tǒng)功能： • 水下運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)捕捉 NOKOV可提供機(jī)器魚、水下AUV，潛艇、艦船、輸油管道、纜繩等物體的運(yùn)動(dòng)捕捉，進(jìn)行六自由度剛體識(shí)別 • 亞毫米級(jí)的數(shù)據(jù)精度 • 豐富的二次開發(fā)接口 采集到的數(shù)據(jù)可以以VRPN形式傳輸，或通過SDK（C++語(yǔ)言）端口廣播與ROS、Labview、Matlab（包含Simulink）等軟件通信進(jìn)行二次開發(fā)。

成果簡(jiǎn)介本裝置采用發(fā)明專利對(duì)稱內(nèi)嚙合平行分度凸輪作為分度定位機(jī)構(gòu)， 克服了現(xiàn)有平行分度凸輪機(jī)構(gòu)中凸輪與分度盤的銷齒嚙合數(shù)少限制承載能力和分度數(shù)較大時(shí)凸輪嚙合的壓力角增大導(dǎo)致承載能力和定位精度下降的不足， 由錐形轉(zhuǎn)子電機(jī)驅(qū)動(dòng)， 經(jīng)齒輪傳動(dòng)使連接工作臺(tái)或工作機(jī)械的分度盤轉(zhuǎn)動(dòng)。 通過簡(jiǎn)單的開關(guān)控制能實(shí)現(xiàn)高精度定位的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。 應(yīng)用本裝置作為機(jī)床的輔助工具可大大提高法蘭類或盤形類零件沿圓周精確分布結(jié)構(gòu)要素的加工質(zhì)量和加工效率。技術(shù)指標(biāo)分度角可按系列設(shè)計(jì)， 如： 15

本發(fā)明涉及一種高精度全閃電定位方法。該方法可用于對(duì)閃電的三維定位，既能對(duì)云間及云內(nèi)閃電 進(jìn)行空間位置及高度的高精度定位，也能對(duì)地閃進(jìn)行地面位置高精度定位。該方法采用了五站三維定位 算法，將非線性方程組轉(zhuǎn)化為線性矩陣方程可以得到唯一解，采用了時(shí)間窗、波形互相關(guān)提取時(shí)差法和 Levenberg–Marquardt(L-M)最小二乘法優(yōu)化算法，解決了不同探測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)波形自動(dòng)匹配、時(shí)間差精確 提取、非等平面探測(cè)站三維定位優(yōu)化求解問題，得到精確的閃電三維地理信息和時(shí)間信息。

本成果通過云臺(tái)變焦跟蹤和大視場(chǎng)高分辨采集兩種技術(shù)分別用于實(shí)現(xiàn)大場(chǎng)地下運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作特寫和全景下運(yùn)動(dòng)軌跡的采集，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作捕捉和軌跡測(cè)量。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 在大型運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景中開展的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，如冰雪運(yùn)動(dòng)，體操，田徑等，對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡與動(dòng)作分析技術(shù)有著迫切的需求，現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)分析設(shè)備通常只適合于在小范圍內(nèi)使用，解決大場(chǎng)景下的動(dòng)作捕捉與軌跡采集問題主要采用多套系統(tǒng)采集領(lǐng)域拼接來(lái)實(shí)現(xiàn)，其施工難度和復(fù)雜度大，成本高。 所研發(fā)的成果具有以下特點(diǎn)： 通過云臺(tái)變焦跟蹤和大視場(chǎng)高分辨采集兩種技術(shù)分別用于實(shí)現(xiàn)大場(chǎng)地下運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作特寫和全景下運(yùn)動(dòng)軌跡的采集，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作捕捉和軌跡測(cè)量； 可以通過高精度伺服云臺(tái)光學(xué)投影器將記錄的軌跡數(shù)據(jù)以場(chǎng)地投影的形式在場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行再現(xiàn) 具有便攜性，可在目標(biāo)場(chǎng)地內(nèi)一兩個(gè)小時(shí)內(nèi)完成布置，開始使用，隨用隨走。 所研發(fā)產(chǎn)品除了用于運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)過程的動(dòng)作分析以外，還可拓展用于遠(yuǎn)程虛擬對(duì)抗，遠(yuǎn)程體育訓(xùn)練教學(xué)，運(yùn)動(dòng)過程的虛擬全角度數(shù)字采集與轉(zhuǎn)播等領(lǐng)域，在數(shù)字體育領(lǐng)域可能具有很大的推廣價(jià)值。

研發(fā)階段/n從深海研究中對(duì)溫度、鹽度和溶氧參數(shù)的測(cè)量需求出發(fā)，針對(duì)現(xiàn)有高精度CTD 傳感器產(chǎn)品主要被國(guó)外產(chǎn)品壟斷，并且在溫度變化劇烈時(shí)，容易因?yàn)闇囟群碗妼?dǎo)率 傳感器響應(yīng)速度不一致造成較大動(dòng)態(tài)測(cè)量誤差，難以在深海熱液冷泉周邊環(huán)境中進(jìn) 行高精度測(cè)量的問題，以及現(xiàn)有溶解氧傳感器響應(yīng)速度較慢的問題，攻克快速響應(yīng) 的電導(dǎo)率和溶解氧參數(shù)測(cè)量技術(shù)，研究實(shí)現(xiàn)支持深海快速移動(dòng)測(cè)量的溫鹽-溶氧傳 感器。

1、歷經(jīng)十多年的研發(fā)，已形成獨(dú)立建立高精度、工程化的北斗兼容GPS/GLONASS/GALILEO四系統(tǒng)的地基增強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)方案，形成了以EarthNetV3.0（中心數(shù)據(jù)處理軟件）和S6535b（多星座基準(zhǔn)站接收機(jī)）為自主核心產(chǎn)品的產(chǎn)學(xué)研一體化成果。 2、網(wǎng)絡(luò)RTK與實(shí)時(shí)精密單點(diǎn)定位技術(shù)的交叉融合，使未來(lái)的地基增強(qiáng)系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)大規(guī)模NRTK/RTPPP集成處理，從而實(shí)現(xiàn)廣域動(dòng)態(tài)高精度導(dǎo)航與定位服務(wù)。 3、面向手機(jī)終端的GNSS高精度動(dòng)態(tài)定位研究將有力促進(jìn)其在車路協(xié)同自動(dòng)駕駛、智慧城市等領(lǐng)域的深入應(yīng)用。

綜合利用GNSS、UWB、INS、LiDAR、相機(jī)等傳感器，通過對(duì)顧及GNSS系統(tǒng)偏差的GNSS RTK/INS緊組合定位方法、GNSS/UWB/INS高精度室內(nèi)外一體化定位方法、GNSS/INS/LiDAR同步定位與構(gòu)圖方法、基于單目視覺SLAM/INS組合定位方法等一系列核心算法的研究，搭建完成基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的室內(nèi)外一體化高精度定位平臺(tái)。該平臺(tái)由硬件平臺(tái)和數(shù)據(jù)處理軟件兩部分組成，硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)各類傳感器的固定、時(shí)空基準(zhǔn)統(tǒng)一以及原始觀測(cè)數(shù)據(jù)采集與解析等功能，數(shù)據(jù)處理軟件實(shí)現(xiàn)多傳感器數(shù)據(jù)融合、組合定位定姿、三維構(gòu)圖等功能。大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該平臺(tái)在室外復(fù)雜環(huán)境、室內(nèi)外交互區(qū)域以及室內(nèi)環(huán)境下的定位精度可達(dá)20cm以內(nèi)。

機(jī)器人無(wú)人機(jī)六自由度實(shí)時(shí)位姿采集與定位追蹤 NOKOV可實(shí)現(xiàn)高精度實(shí)時(shí)室內(nèi)定位與運(yùn)動(dòng)追蹤，對(duì)六自由度位姿數(shù)據(jù)與關(guān)節(jié)角度等運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。 得到的數(shù)據(jù)可以通過VRPN傳輸，或通過SDK（C++語(yǔ)言）端口廣播與ROS、Labview、Matlab（包含Simulink） 等軟件通信進(jìn)行二次開發(fā)。 室內(nèi)定位 • NOKOV（度量）光學(xué)三維動(dòng)作捕捉系統(tǒng)可實(shí)時(shí)獲取機(jī)器人和無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)位置、姿態(tài)和六自由度（6DoF）位姿數(shù)據(jù)。 • 即使是數(shù)百平米的超大實(shí)驗(yàn)室環(huán)境內(nèi)，也能完成對(duì)單個(gè)/多個(gè)機(jī)器人或無(wú)人機(jī)的穩(wěn)定的位姿采集與定位追蹤，并實(shí)時(shí)輸出位置與姿態(tài)數(shù)據(jù)。 多剛體結(jié)構(gòu)定位 在機(jī)械臂、機(jī)械手、仿人機(jī)器人、仿生機(jī)器人、四足/六足機(jī)器人、外骨骼機(jī)器人、機(jī)器人化動(dòng)力假肢等多剛體的研究中，NOKOV可實(shí)時(shí) 獲取多剛體結(jié)構(gòu)的關(guān)節(jié)角度與六自由度數(shù)據(jù)信息，并支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出。 人體步態(tài)動(dòng)作捕捉 NOKOV（度量）光學(xué)三維動(dòng)作捕捉系統(tǒng)可采集人或其他生物的三維位置數(shù)據(jù)（三維空間坐標(biāo)）、六自由度（6DoF） 的運(yùn)動(dòng)軌跡和關(guān)節(jié)角度、旋轉(zhuǎn)、足跟坐標(biāo)等運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)。基于整套系統(tǒng)超高的實(shí)時(shí)性，NOKOV可支持?jǐn)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)可視化， 并可導(dǎo)出至第三方軟件進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理。 常見關(guān)節(jié)角度：頭和軀干、上肢（肩、肘、腕、手）、下肢（髖、膝、踝、足）。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途： 海底油氣資源開采包括探油、采油、運(yùn)輸?shù)热蟓h(huán)節(jié)，海底管線是油氣運(yùn)輸 重要手段，目前深遠(yuǎn)海海底管線的鋪設(shè)技術(shù)是制約我國(guó)深遠(yuǎn)海油氣資源開采利用 的關(guān)鍵瓶頸之一。 海底管道是深水油氣田開發(fā)工程建設(shè)的一個(gè)重要組成部分，須采用深水鋪管 作業(yè)船及船載鋪管設(shè)備進(jìn)行安裝。目前國(guó)內(nèi)還不具備該類工程船舶的設(shè)計(jì)能力， 深水海底管道鋪設(shè)技術(shù)的研究也剛剛起步，現(xiàn)有工程設(shè)計(jì)能力、設(shè)備狀況和作業(yè) 能力等都不能滿足我國(guó)開發(fā)深海油氣資源的戰(zhàn)略發(fā)展要求。因此，對(duì)深水海底管 道鋪設(shè)技術(shù)的研究是非常必要的，也符合我國(guó)石油工業(yè)向深海進(jìn)軍的戰(zhàn)略要求。 卷管式鋪管法是一種在陸地預(yù)制場(chǎng)地將管道接長(zhǎng)，卷在專用滾筒上，然后送 到海上進(jìn)行鋪設(shè)的方法。卷管式鋪管法鋪設(shè)效率高、費(fèi)用低、可連續(xù)鋪設(shè)、作業(yè) 風(fēng)險(xiǎn)小。卷管式鋪管船既可以用于深海，也可用于淺海，但是管道直徑不宜過大。 一般而言，因受自身承應(yīng)力的限制，用于卷管式鋪管的而言，因受自身承應(yīng)力的 限制，用于卷管式鋪管的鋼質(zhì)管管徑最大不能超過 406.4 mm。隨著技術(shù)的進(jìn)步， 目前已有少數(shù)卷管式鋪管船突破了這個(gè)限制。國(guó)內(nèi)尚沒有自主開發(fā)的卷管式鋪管 系統(tǒng)，由于核心技術(shù)的封鎖，必須走消化吸收、自主研發(fā)的道路。在缺乏設(shè)計(jì)技 術(shù)資料的情況下，開展實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)工作，有助于更好地了解卷管式鋪管過程， 甄別核心影響因素，為自主設(shè)計(jì)研發(fā)卷管式鋪管系統(tǒng)提供科學(xué)依據(jù)。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： 1、開發(fā)大型的整管彎管模擬裝置，能實(shí)現(xiàn)多次反復(fù)彎曲，建立管道反復(fù)彎 曲大變形能力的測(cè)試方法； 2、研究確定大變形管道的焊接方法，開發(fā)高效焊接工藝； 3、研究管道焊接無(wú)損檢測(cè)技術(shù)；天津大學(xué)科技成果選編 4、研究大變形焊接管道的性能評(píng)價(jià)方法，建立基于應(yīng)變的工程臨界評(píng)估技 術(shù)。 針對(duì)深海油氣輸送管道“卷管式”鋪設(shè)，技術(shù)成果形成集焊接、檢驗(yàn)、安全性 評(píng)估為體系的大變形管道成套高效焊接解決方案。 卷管式鋪管法鋪管效率高，費(fèi)用低；適合于深水區(qū)域的管道鋪設(shè)；卷管最大 管徑為 457.2mm，最大作業(yè)水深可達(dá) 1800m。 卷管式鋪管法首先在陸地上焊接管段，然后通過管道矯直器將管線造彎，并 卷繞在專用滾筒上，裝到鋪管船上運(yùn)至安裝海域進(jìn)行管道鋪設(shè)。在鋪設(shè)過程中， 在張力作用下管線經(jīng)過解繞、拉直，然后被送入海中。 鋪設(shè)流程 ：陸地焊接接長(zhǎng)管道；造彎，卷繞到專用卷筒上，上船固定；解 繞回彈；彎曲，進(jìn)入穿串裝置；拉直；J 型方式入海；海底著陸。 在整個(gè)鋪管流程中，管道經(jīng)歷了彎曲—回彈—彎曲—拉直的反復(fù)大變形過程， 會(huì)導(dǎo)致環(huán)焊縫中的焊縫金屬和熔合線在安裝和運(yùn)行過程中發(fā)生開裂，為確保管道 卷繞過程中的完整性，需要解決以下關(guān)鍵問題：材料、焊接、工程臨界設(shè)計(jì)與評(píng) 估（ECA）、裝備。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況： 南海深水油氣資源的開發(fā)迫切需要我國(guó)發(fā)展卷管鋪設(shè)技術(shù)，而卷管鋪設(shè)過程 中管道承受的反復(fù)大的塑性變形對(duì)管道環(huán)焊縫的性能造成不利的影響，發(fā)展卷管 鋪設(shè)技術(shù)必須解決管道的焊接和焊縫性能評(píng)價(jià)等問題。針對(duì)深海油氣輸送管道 “卷管式”鋪設(shè)，開發(fā)了整管彎曲裝置，實(shí)現(xiàn)多次反復(fù)彎曲，模擬管道卷管式鋪管 過程所經(jīng)歷的循環(huán)塑性變形，確定管道的能承受的臨界曲率半徑；建立管道抵抗 反復(fù)彎曲大變形能力的測(cè)試方法，形成彎管試驗(yàn)技術(shù)。建立基于應(yīng)變的焊接管道 工程臨界評(píng)估（ECA）技術(shù)。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)： 目前，我國(guó)近淺海油氣資源的開采已經(jīng)接近飽和，開發(fā)深遠(yuǎn)海油氣資源是必 然的趨勢(shì)，南海油氣資源開采符合國(guó)家戰(zhàn)略需求。項(xiàng)目實(shí)施可為我國(guó)開發(fā)南海深 海油氣資源奠定技術(shù)基礎(chǔ)，大大提高我國(guó)在海洋裝備制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。 合作方式及條件：具體面議。 132天津大學(xué)科技成果選編 2 近岸港口工程 3 海洋島礁生態(tài)人居系統(tǒng) 4 海洋島礁功能系統(tǒng) 5 海洋島礁供水系統(tǒng) 6 人工海岸污染控制與生態(tài)構(gòu)建技術(shù) 7 濱海區(qū)域污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)