一种基于角锥器激光反射的水下机器人三维定位通信装置及其方法

    公开(公告)号:CN108680923B

    公开(公告)日:2020-08-04

    申请号:CN201810236431.6

    申请日:2018-03-21

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种基于角锥器激光反射的水下机器人三维定位通信装置及其方法,属于水下机器人的定位与通信领域。装置包括位于海底的激光发射端基站和安装再水下机器人上的激光反射端;激光发射端基站包括带有窗口镜的第一密封腔体以及设置在第一密封腔体内的激光发生器、振镜系统、电荷耦合摄像头和发射端处理器;激光反射端包括光敏接收器、通信角锥器和反射端处理器,通信角锥器的外侧周向固定有聚合物分散液晶;第二密封腔体外设置有用于将激光反射至电荷耦合摄像头的定位角锥器阵列。实现了水下机器人与海底基站的双向通信。且其结构简单、功耗低、体积小、可靠性高、成本低。

    一种应用于小型便携式水下滑翔机的气动浮力调节装置

    公开(公告)号:CN108974296B

    公开(公告)日:2020-01-07

    申请号:CN201810834595.9

    申请日:2018-07-26

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: B63G8/24

    摘要: 本发明公开了一种应用于小型便携式水下滑翔机的气动浮力调节装置,属于水下滑翔机的浮力调节装置,气动浮力调节装置设置在耐压壳体内,包括:高压气瓶,用于盛装高压气体;进气导管,与高压气瓶连通,设有进气电磁换向阀;排气导管,设有排气电磁换向阀;活塞腔,内设活塞,活塞将活塞腔分为密封腔和透水腔,密封腔通过进气导管和排气导管与高压气瓶连通,透水腔与耐压壳体外部相通,在透水腔内设有与活塞相抵的压簧;反馈组件,与水上主动系统通讯连接,根据活塞腔的体积变化控制进气导管或排气导管的导通和关闭。通过气动的方式实现了水下滑翔机的浮力调节功能,内部浮力调节装置结构简单、重量轻、体积小,响应更加迅速且运行可靠。

    一种水下机器人近海床运动的全方位追踪定位装置

    公开(公告)号:CN109507658B

    公开(公告)日:2020-09-22

    申请号:CN201811392367.7

    申请日:2018-11-21

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01S11/12

    摘要: 本发明公开了一种水下机器人近海床运动的全方位追踪定位装置,属于水下机器人追踪技术领域,包括位于水下机器人上的信号发生系统和与海底观测网通讯连接的海底基站;信号发生系统包括用于感知激光方向的位置探测器、用于产生光信号的三个发光体以及第一控制器,第一控制器根据位置探测器感知到的激光方向对发光体进行姿态调整;海底基站包括固定在海床上的底座、活动安装在底座上的激光发生器、用于拍摄发光体的摄像头以及第二控制器,摄像头的拍摄方向与激光发生器的激光发射方向相同,第二控制器控制激光发生器和摄像头的姿态并根据摄像头拍摄的发光体的图像计算水下机器人的位置和姿态。

    一种基于遗传算法的浮力调节低功耗控制方法

    公开(公告)号:CN109614726A

    公开(公告)日:2019-04-12

    申请号:CN201811541400.8

    申请日:2018-12-17

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G06F17/50

    摘要: 本发明公开了一种基于遗传算法的浮力调节低功耗控制方法,属于水下机器人的控制领域,通过采用遗传算法对探测设备的浮力调节过程进行优化选择,获得低功耗的浮力调节方法,避免了在高压强环境下电机工作带来的高能耗问题,有效地节省了能源,延长了水下探测设备的工作时间。同时,该方法考虑了水下探测设备的运动模型,可以通过选择功耗权重和时间权重来灵活调整相应的浮力调节方法,以适应不同的探测任务,避免了只考虑功耗而忽视探测设备运动时间的问题,有利于实验人员对水下探测设备整体运动时间的把握。

    一种带有观测功能的海底热液喷发模拟装置

    公开(公告)号:CN106706263B

    公开(公告)日:2019-02-05

    申请号:CN201611089228.8

    申请日:2016-12-01

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01M10/00

    摘要: 本发明公开了一种带有观测功能的海底热液喷发模拟装置,它主要包括它包括立式高压注射泵、温控系统、调压阀、透明压力容器、高速摄像机、水冷系统、压力表、硫化物收集装置、泄压阀以及截止阀;该装置可模拟海底热液喷发,可根据需求的差异,调节热液喷口不同的温度、速度、化学成分等,并可利用高速摄像机进行观测。本发明基于海底真实喷口环境,根据相似原理在实验室环境下,采用独特的结构设计实现了海底热液模拟喷发观测,基本还原了热液从高温高压环境喷射到相对低温低压环境,并与海水混合反应这一高度复杂的物理化学过程,为进行相关热液活动的研究提供了单纯靠理论分析和数值仿真难以获得的条件和数据。

    一种应用于水下机器人的滑索式可折叠布放装置及其布放方法

    公开(公告)号:CN110667777B

    公开(公告)日:2020-11-10

    申请号:CN201910877423.4

    申请日:2019-09-17

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: B63B23/00

    摘要: 本发明公开了一种应用于水下机器人的滑索式可折叠布放装置,包括:车架机体,其上固定有电控箱,电机以及可伸缩移动的置放平台组件;伸长支撑机构,其与所述车架机体通过旋转副连接,其可沿长度方向延伸延长,所述支撑机构靠近车架机体的一端固定有定滑轮,所述支撑机构长度方向上的两端固定有滑索;滑动装置,其套在所述滑索上且可沿所述滑索滑动,所述滑动装置的一端与牵引绳连接,所述牵引绳的另一端通过所述定滑轮固定在所述电机上;释放机构,其固定连接所述滑动装置底部。还公开了一种滑索式可折叠布放装置的布放方法,该采用可折叠机构,结构紧凑,可以实现水下机器人从船基或岸基到水面的稳定快速布放。

    一种应用于混合式垂直剖面仪的接驳系统

    公开(公告)号:CN110884632A

    公开(公告)日:2020-03-17

    申请号:CN201911105137.2

    申请日:2019-11-13

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种应用于混合式垂直剖面仪的接驳系统,属于海洋技术工程领域,包括固定于海底且与海底观测网络通讯连接的接驳基站,接驳基站上设有:导引机构,设于接驳基站的顶部,用于引导混合式垂直剖面仪进行垂直方向上的接驳;限位机构,与混合式垂直剖面仪的头部相适应,设有用于触发锁紧机构的触发机构和无线电能/信号发射单元;锁紧机构,对混合式垂直剖面仪进行锁紧;所述混合式垂直剖面仪上设有无线电能/信号接收单元,用于与无线电能/信号发射单元对接完成充电和信号传输。接驳基站固定于海底,并对垂直往返剖面运动的混合式垂直剖面仪进行垂直方向上的接驳,接驳成功后,接驳站对垂直剖面仪通过水下无线电能补给以及无线数据传输。

    一种应用于深海的光通信与定位组合的装置

    公开(公告)号:CN109245821A

    公开(公告)日:2019-01-18

    申请号:CN201811094557.0

    申请日:2018-09-19

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: H04B10/11 H04B13/02 G01B11/00

    摘要: 本发明公开了一种应用于深海的光通信与定位组合的装置,包括激光发射设备、与激光发射设备激光通信的激光接收设备,激光发射设备包括至少一个激光模组,以一定频率发射激光脉冲;激光接收设备包括至少一个透镜和至少一个光敏二极管,激光信号经透镜会聚后被光敏二极管接收获得激光强度;根据光敏二极管获得激光强度和激光接收设备中透镜的几何参数获得激光接收设备相对激光发射设备的二维位置信息:激光发射设备以1倍时钟发射激光脉冲,激光接收设备以3倍时钟接收激光信号,以实现激光发射设备与激光发射设备的激光通信。该装置能够抵抗超大水压的情况下,实现水下航行器与通信站的通信和定位,还能够保证通信和定位的准确性。

    一种水下滑翔机的布放回收装置

    公开(公告)号:CN108609142A

    公开(公告)日:2018-10-02

    申请号:CN201810528359.4

    申请日:2018-05-29

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: B63C11/52 B66C1/12

    CPC分类号: B63C11/52 B66C1/12

    摘要: 本发明公开了一种水下滑翔机的布放回收装置,属于水下滑翔机的布放回收技术领域,包括连接至母船的起吊架,还包括相互独立且用于夹紧滑翔机的至少两个抱爪机构以及用于在回收滑翔机时连接和释放各抱爪机构的转接释放机构,各抱爪机构均通过起吊绳连接至起吊架的底部;抱爪机构包括通过销轴铰接的第一抱爪和第二抱爪;布放滑翔机前,第一抱爪和第二抱爪间设有使抱爪机构处于打开态的第一弹性件;收回滑翔机前,未连接转接释放机构的抱爪与转接释放机构间设有可释放的拉绳,使抱爪机构在回收滑翔机前处于打开状态,同时,在第一抱爪和第二抱爪的承重吊环间设置有在拉绳释放后使抱爪机构处于闭合状态的第二弹性件。可适应水下滑翔机的多姿态回收。

    一种用于水下剖面仪的可释放坐底装置

    公开(公告)号:CN106197384B

    公开(公告)日:2018-05-08

    申请号:CN201610574579.1

    申请日:2016-07-20

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01C13/00

    摘要: 本发明公开的一种用于水下剖面仪的可释放坐底装置,包括:端盖及导流罩,端盖外侧固定有高度计,端盖上开有两个轴向通孔,分别与两个电磁铁的壳体紧密配合实现径向密封,电磁铁的衔铁两端设有限位台,在一侧限位台与电磁铁壳体之间设有弹簧,导流罩上开有两个径向通孔,两个电磁铁中每个衔铁的弹簧端各与一个径向通孔相对应,通过控制电磁铁的通断电来控制衔铁的伸缩状态,从而实现对端盖与导流罩的锁紧状态的控制,导流罩外侧装有尾翼和支撑架,支撑架与座底支架相固定。本发明通过尾翼,支撑架,座底支架实现了剖面仪的坐底功能,通过控制电磁铁通断进行剖面仪坐底装置的释放,该装置结构简单,控制方便,运行可靠。