科创中国
驻底水下机器人平台与控制系统
发布时间: 2026-07-06
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
新技术
行业领域：
新一代信息技术产业
成果介绍
兼具高效航行、稳定坐底、有效抗吸能力的可折叠坐底机构。底座采用可折叠的运动机理，闭合时不会影响水下机器人的航行效率，打开时可实现有效坐底。底座框架采用一字结构，可提供更大的抗倾覆力矩，增加坐底稳定性。坐底水下机器人本体的流行性做了全方位优化，具有更好的抗流稳定性，可以承受不小于 2 节的流速干扰。此外，对于与海底接触的底座部位，采用锯齿结构以增加抗侧滑能力，采用碳纤维以减少腐蚀危害。
可实现垂直与水平方向位姿灵敏调节的坐底水下机器人位姿控制系统。将浮力调节、垂向推进、水平双推系统相结合。浮力调节系统可实现低能耗的垂直方向位置调节，也能提供有效的抗吸附力。垂向推进系统在近底时可及时有效的避免冲击力，并为专场与回收提供有效的抗吸附力。水平双推系统可为坐底水下机器人提供灵活的位姿调节能力，避免坐底时艏部朝向不理想或驻底到凹凸不平处。
可实现节能趋底与稳定坐底的智能坐底控制系统。有效坐底分为两个阶段，趋底与坐底。在趋底过程中，根据海流数据在保证不产生较大偏移的情况下自由快速下潜到预定高度。在坐底过程中，首先基于地形解析结果智能寻点，然后采用位姿控制方法使机器人坐底时避开凹凸点并保证艏部迎流。
成果亮点
1.组合驱动系统。通过浮力调节系统、垂向推进系统、水平双推系统的有效组合，使坐底 AUV 可以在驻底过程中更高效、灵活、和有效。
2.可折叠底座。底座采用可折叠模式，为坐底水下机器人提供了高效的航行能力和较好的坐底抗吸附能力。
3.坐底控制方法。基于浮力调节实现快速、节能趋底，到达一定离底高度后基于垂向螺旋桨和水平双推实现灵敏、精确坐底，使整个坐底过程节能高效、效果理想。
团队介绍
张进，博士，教授，博士生导师，现任辽宁大学特种机器人技术研究院副院长。入选辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才，兼任中国自动化学会机器人专委会委员、辽宁省归国华侨联合会特聘专家、辽宁省成果转化与奖励处评审专家。
主要从事海洋机器人整体设计与控制方法研究。先后承担多项国家级和省部级科技计划项目，包括国家自然科学基金面上项目“基于水下机器人的声呐阵自主重构机理与方法研究”、国家自然科学基金青年基金“动力分布式水下链式机器人建模与控制”、国家重点研发计划子课题“海气界面观测波浪滑翔机载体及控制方法”以及辽宁省自然科学基金面上项目“动力分布式多体AUV的自稳定技术研究”等。以第一作者或通讯作者发表SCI/EI检索论文20余篇，在《科学出版社》独立出版学术专著1部（该专著获辽宁省优秀自然科学学术著作出版资助）。作为第一完成人获辽宁省自然科学学术成果奖一等奖。
成果资料
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