一、项目简介 水下潜水器是海洋立体监测系统的重要移动平台，在深海工程检测、地质勘探、科学考察、环境监测与军事应用等方面有重大需求与发展前景。《国家“十二五”海洋科学和技术发展规划纲要》明确了“开发水下自航行剖面测量技术，形成近海实时、快速观测能力”的重点任务。目前国内外水下潜水器普遍采用细长或开架结构和螺旋桨驱动，具有推进效率低，转弯半径大和辐射噪声大的弱点，急需在减阻和探测能力上取得突破。本项目围绕水下小型机器人高精度探测与识别重要需求，研究基于人工智能的水下探测与识别技术，在水声仿生智能探测、目标特征提取和分类识别上开展技术攻关，并研制样机。海图公司开发多款水下机器人产品，618展示得到重要认可。基于人工智能的小型水下机器人可广泛应用于海洋与内陆，有显著产业化前景。 二、前期研究基础 科研依托厦门大学海洋与地球学院、水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室，具备开展水声实验的良好设施：嘉庚号科考船、一艘海洋二号实验船、两处岸边实验站、一个大型水声水池、水声换能器、测量放大器、丹麦B&K公司的声学测量仪器谱分析仪等。已研制多款水下仿生机器人并在水池完成测试。研究团队凭借跨学科优势，把仿生声学探测与水下机器人技术相结合，取得创新成果。本项目实施所需要的实验方法与技术已经具备，并已在以往研究中得到成功应用，从而具备扎实的科研基础。 三、应用技术成果 在仿生探测方面，研究基于人工智能的水下探测与识别技术。仿生最优能量传输与波束控制、仿生目标探测与人工智能识别可以提高水声探测指向性、抑制混响并具备定向水声通信能力，能够突破现有水下机器人水声探测和通信限制。在基于人工智能的海洋仿生机器人研发方面，利用生物医学成像测量鲸豚流线体形、结构和组织特性，设计仿生机器人具有仿生形态和柔性特性，突破现有水下机器人结构和材料设计理念。研究水声仿生智能探测、目标特征提取和分类识别提升仿生机器人水下工作能力。在仿生水下机器人样机研制、传感和模式识别等取得应用成果。 四、合作企业 海图志（厦门）智能科技有限公司由福建省海洋与渔业厅批准的双创干部苏芃牵头成立，组织了西北工业大学、华南理工大学、厦门大学、福州大学、福建师范大学等院校博士专家40余人组成，2015年开始，经过了2-3年的基础理论研究，已经申报和取得相关的专利软著20项。开发过相关的水下装备设备包括水下光学成像摄像机、水下光学镜头、水声定位设备、水下潜器等等，具备一定的开发研究的基础。得到省委于伟国书记、中国工程院院长周济、国家海洋局林山青副局长等等领导的认可。相关的产品取得福建省618青年海洋创新创意成果奖第一名，第六届全国海洋航行器设计与制作大赛一等奖，19届中国国际高新技术成果交易会优秀产品奖、中国创新创业大赛福州市三等奖。海图志（厦门）智能科技有限公司取得厦门海峡科创基金的以5000万估值的投资，在厦门设立海洋机器人创业基地。 海图志（厦门）智能科技有限公司小型水下产品在2016年深圳高交会上引起了科技部、云南省科技厅、广西省海洋局等其他省市领导的重视，2017年福建618项目成果交易会上得到中国工程院院长、福建省省长（现任省委书记）、国家海洋局副局长、福建省副省长、省发改委主任等专家领导的肯定。

本实用新型公开了一种可变拓扑结构的两栖机器人足机构，包括第一至第四驱动模块、髋关节连接模块和小腿模块；第一至第四驱动模块具有相同的结构；每个驱动模块均包括尾轴、U 型主支架、驱动单元和圆舵盘。四个可独立驱动的驱动模块，在非人为干预的条件下通过冗余驱动可同时实现陆地及水中运动构型，并具备良好的扩展性能，可便捷地装配至四足两栖机器人或者六足两栖机器人，使得两栖机器人具有很强的环境适应性。陆地运动状态以髋关节、俯仰关节和膝关节为驱动关节，旋转关节冗余；水下运动状态则以髋关节、俯仰关节和旋转关节为驱动关节，膝关节冗余。本实用新型具有运动形式丰富，关节回转角度大，扩展性强，机动性、灵活性好等优点。

复杂环境下智能巡检运维机器人关键技术及应用针对我国核电安全与电网运维领域的急需，突破了智能巡检运维机器人的多项关键技术，研制成功多型号系列化智能巡检运维机器人，国内首次在阳江核电站、大亚湾核电站及宁德核电站投入运维使用，广泛应用于国内16个省市2000多个配电站，促进了我国智能电站与智能电网建设技术水平的提高。该成果还在南水北调工程大型泵站监控、重大活动保电安保、无人消防车、工业机器人、智能工程机械等领域应用，取得了重大社会效益和经济效益。本成果不仅在2010上海世博会、2013南京亚青会、2017天津全运会等重大活动中发挥了重要作用，还在南水北调工程大型泵站监控、无人消防车、工业机器人、智能工程机械等领域应用，取得了重大的社会效益和经济效益。

本发明公开了一种叶片进排气边磨削机器人自动化装备，包括 基台、六自由度机器人、磨削装置、变位机、三维激光测量装置和系 统控制主机，六自由度机器人安装在基台上；磨削装置用于磨削叶片 进排气边；变位机安装在基台上；三维激光测量装置安装在变位机上， 其包括三轴运动平台和三维激光测量装置；三维激光测量装置其包括 两个三维激光轮廓扫描仪；系统控制主机与六自由度机器人和三维激 光测量装置连接，用于规划磨削装置加工路径以及三维激光测量装置 的移动路径，并将路径和指令发送给六自由度机器人执行。本发明集 成了自适应磨

本发明公开了一种柔性自适应的支撑式管道内检测机器人，包括柔性自适应支撑机构、驱动机构、检测 机构和摄像机构;摄像机构安装在柔性自适应支撑机构前端;柔性自适应支撑机构与驱动机构连接，用于保 证机器人在管道内移动时，具有自动适应变径管、障碍或弯管的能力;检测机构安装在驱动机构上，当机器 人在管道内检测作业时，检测机构中的探头部分与管道内壁完全接触。本发明实现了机器人对管道的柔性自 适应以及支撑式管道内机器人的模块化，增强了机器人在管道内的行走能力，也方便了此类机器人的检修; 本发明同时还实现了管内检测机器人搭载无损检测设备，从而提高了问题管道的检测能力。

本发明公开了一种有缆水下机器人半主动升沉补偿系统，包括: 被动升沉补偿单元，用于补偿水下铠缆单元的静态载荷;主动升沉补偿单元，用于补偿水下铠缆单元的动态载荷;水下铠缆单元，包括铠 缆、中继器、系缆和水下机器人。本发明能够在被动升沉补偿单元补 偿掉静态载荷的基础上，通过主动升沉补偿单元产生辅助补偿作用， 克服动态载荷，使得水下铠缆单元的铠缆做与母船升沉运动方向相反 的运动，从而降低铠缆张力波动和中继器的振荡幅度。通过将被动升 沉补偿与主动升沉补偿机械结合的方式，可在降低系统能耗的基础上 进一步提高系统

本发明涉及一种能够攀爬杆塔的巡线机器人，采用双臂式巡线机器人结构，两个机械臂布置于机器 人的同侧，每一个机械臂有三个自由度，机械臂能够沿着臂长方向上下移动，沿着机械臂所在竖直面方 向旋转，沿着机体所在水平面旋转，同时机械臂整体能够沿着机体上的导轨移动;每个机械臂上方有两 个能够沿着机械臂张开合紧的半滚轮。这种结构的机器人能够攀爬杆塔巡检杆塔故障，方便巡线机器人 上下线，还能完成对输电线路的巡检任务

面向机器人的智能视觉环境感知及三维场景重建 面向机器人视觉的自然场景理解是近年来的研究热点和重要挑战之一，其目标是对自然场景图像及视频的内容作出有效分析、认知与表达，目前相关理论和算法正处于初期探索阶段。我们的研究成果表明，从场景视觉语义推理、场景目标识别和场景行为模式检测三个环节展开研究，有助于构建自然场景理解的创新机制，进一步开发机器人

本发明公开了一种可穿越腕部奇异点的机器人路径规划方法， 包括以下步骤：操作拖拽示教机器人的末端完成一次完整的作业，采 集路径点进行工业机器人的坐标转换和运动学反解，当所述工业机器 人当前位姿对应的关节变量值处于腕部奇异区域边界，且原始目标位 姿对应的关节变量值在腕关节奇异区域以内时，将机器人 5，6 轴进行 固连，分别根据第三连杆坐标系相对于基坐标系的连杆变换矩阵和工具坐标系相对于连杆坐标系以及工具坐标系相对于基坐标系的连杆变 换矩阵之积，计算第三连杆坐标系相对于基坐标系的位置矢量，并据 此建立方程

本实用新型涉及一种可自动避障的变电站巡检机器人，包括车体平台、控制模块、循迹模块、通信 模块、故障检测模块和自动避障模块。避障时，先扫描变电站巡检机器人周边障碍物信息，再判断障碍 物类别。如果障碍物为人或动物，变电站巡检机器人向人示意离开或是驱散动物，此时不需要躲避障碍 物。否则变电站巡检机器人执行避障操作。本实用新型采用激光雷达扫描巡检机器人周边障碍物信息， 和超声波传感器和红外传感器等传感器相比，不易受温度和可见光干扰，距离和方位信息探测精度更高