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[发明专利]水下主动旋转光学信标导引系统及方法-CN202310187813.5在审
发明人：孙凯;韩泽凯;谷海涛;韩晓军;曹钧凯;郎继超 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2023-03-02 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： F21V14/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种水下主动旋转光学信标导引系统及方法，其中光筒和反射镜旋转机构均设于安装壳体中，反射镜旋转机构包括驱动齿轮，且所述驱动齿轮可转动地设于所述光筒上端，所述光筒下端内设有光源灯芯，所述光筒内部设有可调节高度的透镜，透明护罩设于安装壳体上侧，且所述反射镜倾斜设于所述透明护罩中，所述反射镜通过所述驱动齿轮带动旋转，所述光源灯芯发出的光线先穿过所述透镜，再经过所述反射镜反射由透明护罩输出。本发明通过改变信标的发射角度延长输出光线有效作用距离，并通过反射镜旋转机构实现输出光线平面360°旋转动态扫描，以将输出光线有效作用角度扩大至全角度，从而解决了传统光导引信标发射角度有限、作用距离短等问题。
水下主动旋转光学信标导引系统方法

[发明专利]一种无人艇用拖曳载荷自动收放装置-CN202011534590.8有效
发明人： 曹钧凯;谷海涛;汤哲;孙原;高浩 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2020-12-23 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： B63B21/66 文献下载
摘要：本发明属于无人艇技术领域，特别涉及一种无人艇用拖曳载荷自动收放装置。包括航行器及设置于航行器上的绞车、电缆、驱动机构、导引罩及拖曳载荷，其中导引罩与驱动机构连接，驱动机构可驱动导引罩上下转动；导引罩上设有用于与拖曳载荷对接的载荷防脱机构；电缆的一端缠绕与绞车上，另一端与拖曳载荷连接，绞车利用电缆来收放拖曳载荷。本发明使用可以调整角度的导引罩，能够提高拖曳式载荷在不同海况下回收的成功率，将导引罩通过与载荷的共形设计，减少携带载荷的航行阻力。
一种无人拖曳载荷自动装置

[发明专利]一种水下无人航行器用的应急上浮装置-CN202011524491.1有效
发明人： 曹钧凯;朱兴华;孙原;冯萌萌;张发年 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2020-12-22 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： B63G8/00 文献下载
摘要：本发明涉及水下无人航行器，特别涉及一种水下无人航行器用的应急上浮装置。包括水下无人航行器及设置于水下无人航行器上的抛载装置、高压气排水应急装置及控制电路，其中抛载装置和高压气排水应急装置均与控制电路连接，控制电路用于控制抛载装置进行抛载及控制高压气排水应急装置进行排水，使水下无人航行器上浮。本发明使用抛载装置及高压气排出压载水联合使用的方式，实现水下无人航行器的应急上浮功能。
一种水下无人航行器用应急上浮装置

[发明专利]一种高海况下可长期驻守的小型无人水面航行器-CN202011477044.5有效
发明人：孙原;谷海涛;曹钧凯;刘肖宇 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2020-12-15 - 公布日： 2022-01-14 - 主分类号： B63B35/00 文献下载
摘要：本发明属于海洋航行器技术领域，具体地说是一种高海况下可长期驻守的小型无人水面航行器。包括主体、甲板组件、左片体、右片体及连接支架，其中左片体和右片体分别设置于连接支架的两端，主体设置于连接支架的下方，甲板组件设置于连接支架的上方；左片体的下方设有左推进器，右片体的下方设有右推进器。本发明具有耐波性好、波浪增阻小、机动性好、使用便捷等优点，可根据程序设定或遥控指令，机动至指定位置，并在设定范围内自守位。
一种海况长期驻守小型无人水面航行

[发明专利]一种海洋机器人用进气浮阀-CN201911371284.4有效
发明人：张发年;于延凯;朱兴华;曹钧凯;吕振 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2019-12-27 - 公布日： 2021-12-31 - 主分类号： F16K1/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种海洋机器人用进气浮阀，上、下壳体密封连接，上壳体顶部与开有进气口的调节法兰相连，下壳体的底部连接有通气管；上、下壳体围成的内部腔体分为外腔及内腔，浮子容置于内腔中，并通过滑动轴承与下壳体内部设置的下壳体导杆滑动连接；下壳体上开设有与内腔连通的迎浪口，外腔与进气口相连通；浮子上贯穿设有套在下壳体导杆外部、通过滑动轴承与下壳体导杆滑动连接的浮子导杆，浮子的内部设有导气杆，导气杆的上端开设有用于连通浮子内部与导气杆内部的气孔，下端安装在浮子上，并在下端外围的浮子上开设有减压孔；浮子外表面分别设有上密封圈及下密封圈。本发明利用两道端面密封，将进气流道与海水切断，适用于折叠型或直立型进气桅杆。
一种海洋机器人用进气浮阀

[发明专利]一种自主水下机器人抛绳器及其使用方法-CN202011007495.2有效
发明人：张发年;于延凯;曹钧凯;朱兴华;吕振 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2020-09-23 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： B63C11/34 文献下载
摘要：本发明属于自主水下机器人领域，具体地说是一种自主水下机器人抛绳器及其使用方法，抛绳器包括浮力材块、连接绳、主体框架、及夹紧抓持机构，浮力材块安装有拉手和环形拉杆，连接绳盘绕在主体框架底部，一端连接环形拉杆，一端连接自主水下机器人牵引环；夹紧抓持机构通过弹簧B预紧并夹紧环形拉杆，主体框架内安装有弹簧A，浮力材块底部受到弹簧A预紧力；夹紧抓持机构的动力源推动推杆，夹紧抓持机构释放环形拉杆，浮力材块在弹簧A作用下弹出主体框架，连接绳随浮力材块漂浮在海上，回收人员通过打捞浮力块即可牵引并回收自主水下机器人。本发明方便了在海上回收自主水下机器人，维护、拆装方便，功耗低。
一种自主水下机器人抛绳器及其使用方法

[发明专利]一种海洋机器人用舵折叠装置-CN201711305213.5有效
发明人： 曹钧凯;于延凯;郭建华;张发年;吕振 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2017-12-11 - 公布日： 2021-06-18 - 主分类号： B63H25/38 文献下载
摘要：本发明属于水下航行体领域，具体地说是一种海洋机器人用舵折叠装置，舵机安装于海洋机器人航行体上，支撑舵杆的一端与舵机的输出轴相连，另一端与动舵杆的一端铰接，舵叶连接于动舵杆的另一端；舵叶在折叠状态由海洋机器人航行体上设置的电磁铁吸住固定，在舵叶与海洋机器人航行体之间设有分离弹簧，分离弹簧在舵叶折叠时处于压缩状态，舵叶在电磁铁断电后通过分离弹簧的弹力作用与电磁铁分离、并和动舵杆共同绕与支撑舵杆的铰接处转动展开；支撑舵杆上设有在舵叶处于展开状态使动舵杆与支撑舵杆连接固定的舵杆锁止机构。本发明使用分离弹簧、锁止弹簧作为舵叶展开及锁止的动力，结构简单。
一种海洋机器人折叠装置

[发明专利]一种海洋机器人用进气浮阀-CN201811494105.1在审
发明人：张发年;于延凯;曹钧凯;郭建华;吕振 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2018-12-07 - 公布日： 2020-06-16 - 主分类号： B63G8/12 文献下载
摘要：本发明涉及一种海洋机器人用进气浮阀，密封帽与进气管的上端相连，浮子可相对上下移动地套设在进气管外，浮子的下方设有套设在进气管上的伸缩管，伸缩管的上端与浮子的下端面相连，伸缩管的下端与进气管下端的进气管法兰连接；保护罩与进气管相连，在保护罩上方的进气管上开设有进气口，保护罩上开设有迎浪口；浮子在重力作用下压缩伸缩管至保护罩内，进气口打开，空气由进气口进入进气管内，进气浮阀开启；进气浮阀遇海浪时，海水通过迎浪口进入保护罩内，浮子在海水浮力作用下上浮，直至浮子的顶部与密封帽密封抵接、关闭进气口，进气浮阀关闭、处于全密封状态。本发明整个进气浮阀在没入海水后只有一处密封点，有效降低泄漏量，防止倒灌。
一种海洋机器人用进气浮阀

[发明专利]一种具有流量检测功能的对夹式止回阀-CN201811501936.7在审
发明人：张发年;于延凯;曹钧凯;郭建华;吕振 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2018-12-10 - 公布日： 2020-06-16 - 主分类号： F16K15/00 文献下载
摘要：本发明属于流体化工领域中的阀门，具体地说是一种具有流量检测功能的对夹式止回阀，阀体的底部与底部密封环连接，阀瓣包括导管及阀瓣主体，阀瓣主体位于阀体内，与底部密封环抵接，导管的下端与阀瓣主体相连，上端由阀体的顶部穿出，导管的下端内设有安装在阀瓣主体上的磁铁，导管内设有密封螺栓；阀体上设有一端开口的干簧管安装座，干簧管安装座内容置有干簧管，干簧管安装座的开口端密封连接有电缆座，电缆的一端与干簧管的引脚连接，另一端由所述电缆座穿出。本发明利用干簧管的磁效应产生开关信号，同时可以兼顾作为止回阀，可对夹在管线的两片法兰之间，结构简单，可靠。
一种具有流量检测功能止回阀

[发明专利]一种水下机器人冷却装置-CN201811483769.8在审
发明人：吕振;于延凯;曹钧凯;张发年;郭建华 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2018-12-05 - 公布日： 2020-06-12 - 主分类号： H02K9/193 文献下载
摘要：本发明属于水下机器人领域，具体地说是一种水下机器人冷却装置，离心泵、待冷却的电动机、电动机控制器及螺旋水道冷却器的进水口通过管路串联，螺旋水道冷却器的出水口通过管路与离心泵相连，在离心泵与电动机之间的管路上或电动机控制器与螺旋水道冷却器的出水口之间的管路上安装有流量传感器；螺旋水道冷却器包括外部耐压壳体及内套，该外部耐压壳体外罩于内套的外部，内套的外表面沿轴向设有螺旋水道，螺旋水道与外部耐压壳体的内表面形成供冷却液流通的密闭水道；内套上安装有与密闭水道相连通的水嘴。本发明的冷却装置结构紧凑，螺旋水道冷却器布置在耐压壳体内部，能够满足大深度水下机器人使用。
一种水下机器人冷却装置

[发明专利]可重复扣压径向密封软管接头-CN201711189034.X在审
发明人：吕振;于延凯;曹钧凯;张发年;王天任 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2017-11-24 - 公布日： 2019-06-04 - 主分类号： F16L33/035 文献下载
摘要：本发明涉及软管接头，具体地说是一种可重复扣压径向密封软管接头，包括密封段、切割段及扣压段，密封段包括连接法兰和径向密封直段，该径向密封直段与插入其内的转接头径向密封、并通过连接法兰与转接头相连；所述切割段上沿圆周方向设有凸起，该凸起中间形成与胶管套的环形凸出结构套接的环形凹槽，所述凸起上沿轴向开设有切割槽口，该切割槽口对应环形凹槽的部分为留出的切割空间直段；所述扣压段的外表面为与胶管套接的倒齿结构。本发明结构简单，密封性好，能够在不损坏软管接头的情况下，拆除扣压的胶管套，可实现重复扣压，节约成本，经济性好。
扣压径向密封软管接头胶管凸起直段切割环形凹槽连接法兰可重复密封段切割段转接头槽口套接环形凸出结构沿圆周方向倒齿结构密封性好轴向拆除节约重复

[发明专利]一种海洋机器人用水气分离装置-CN201611043004.3有效
发明人：张发年;于延凯;曹钧凯;郭建华;吕振 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2016-11-23 - 公布日： 2019-05-28 - 主分类号： B01D45/02 文献下载
摘要：本发明属于海洋机器人领域，具体地说是一种海洋机器人用水气分离装置，进气桅杆通过桅杆座密封连接于水箱箱体的前端盖上，前挡水板、后挡水板分别安装在水箱箱体内，中间隔板连接于前、后挡水板之间，并与前、后挡水板形成气体流场，中间隔板下部与水箱箱体之间形成水流场；内部进气管安装在前端盖上，一端与进气桅杆相连通，另一端穿过前挡水板后朝向后挡水板，在后挡水板上与内部进气管另一端相对的位置开有通孔A，内部出气管安装在后端盖上，一端位于水箱箱体外部，另一端穿过后挡水板后朝向前挡水板。本发明充分利用水与空气的质量相差大，惯性相差大的原理，实现进气与液态水分离，结构简单，加工工艺性好。
后挡水板水箱箱体海洋机器人进气气分离装置前挡水板中间隔板进气管前端盖桅杆加工工艺性穿过密封连接气体流场出气管挡水板后端盖水流场桅杆座液态水通孔外部

[发明专利]一种无人水下航行器自动加油装置及方法-CN201510847945.1有效
发明人：吕振;梁保强;郭海亮;曹钧凯;于延凯 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2015-11-26 - 公布日： 2019-02-15 - 主分类号： B67D7/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种无人水下航行器的自动加油装置，包括加油结构单元以及与其连接的控制单元；所述加油结构单元包括顺序连接的进油过滤器、泵切换管路，以及与泵切换管路并联的安全阀；所述进油过滤器入口用于输入油；所述泵切换管路与控制单元连接；控制单元用于根据设定信息以及传感器的反馈信号，加油结构单元动作，与水下航行器的油箱连接。方法为通过传感器检测自动切换泵进行加油。本发明设计新颖，通过加油结构单元和控制单元地配合作用，够自动给无人水下航行体定时、定量及预约加油，使用简洁，自动化程度高。
加油结构水下航行自动加油装置进油过滤器加油传感器检测水下航行体安全阀反馈信号顺序连接油箱连接自动切换传感器并联自动化配合

[发明专利]一种无人水下机器人用防吸空反馈式油箱-CN201510850052.2有效
发明人：吕振;曹钧凯;于延凯;郭建华;张发年 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2015-11-30 - 公布日： 2018-09-04 - 主分类号： B63H21/38 文献下载
摘要：本发明属于以柴油机为动力的无人水下机器人领域，具体地说是一种无人水下机器人用防吸空反馈式油箱，包括箱体、安全阀、通气电磁阀、出油电磁阀、翻板式单向阀、液位计及进油电磁阀，箱体内部分为集油空间及位于集油空间周围的储油空间，集油空间与周围储油空间之间的侧壁上开有多个只能向集油空间内部开启的翻板式单向阀；集油空间安装有出油电磁阀，储油空间分别安装有安全阀、通气电磁阀及进油电磁阀，集油空间及储油空间均安装有液位计；储油空间内的油液在无人水下机器人纵倾或横摇时由翻板式单向阀流入集油空间内，集油空间内柴油机的出油管的出油口始终位于油液以下。本发明有效解决了无人水下机器的吸空问题，结构紧凑，空间利用率高。
集油空间储油空间无人水下机器人单向阀翻板式出油电磁阀进油电磁阀通气电磁阀安全阀柴油机反馈式防吸空液位计油箱油液空间利用率水下机器箱体内部有效解决出油管出油口侧壁横摇吸空纵倾

[发明专利]一种海洋机器人用油箱油量测量装置及方法-CN201611062414.2在审
发明人： 曹钧凯;于延凯;郭建华;张发年;吕振 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2016-11-28 - 公布日： 2018-06-05 - 主分类号： G01F23/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种海洋机器人油箱油量的测量装置及方法，装置包括：燃油控制器，油箱，液位传感器，温度传感器，密度传感器，液位补偿传感器，液位开关及流量传感器。液位传感器用于获取液面信息；温度、密度及液位补偿传感器用于获取燃油的属性参数；流量传感器测量燃油消耗速率；燃油控制器处理传感器信号。方法包括：燃油控制器根据接收燃油液位、燃油介电常数对液位进行修正计算出参考液位，再根据载体姿态角计算出油箱内燃油体积，最后根据接收的燃油密度计算出油箱内燃油质量。本发明使用独立的燃油控制器及多种传感器联合测量，避免环境因素及燃油质量对测量结果的影响，实时测量油箱的剩余油量，同样适用于水下密封舱内液体质量、体积的测量。
燃油控制器液位补偿传感器海洋机器人流量传感器液位传感器测量装置油箱油量测量出油箱油箱处理传感器密度传感器温度传感器参考液位舱内液体环境因素介电常数密度计算燃油消耗燃油液位剩余油量实时测量属性参数水下密封液位开关载体姿态传感器液面修正联合

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