天津大学水下机器人设计理论与方法研究团队依托“天津大学机械学院”、“复杂装备机构理论与设计技术研究”教育部创新团队、“机构理论与装备设计”教育部重点实验室，组建了“天津市海洋装备技术工程中心”，重点开展水下机器人高端智能装备的研发工作。面向海洋探测与监测以及国防建设需求，研究水下机器人设计理论与方法，突破了小型化水下航行器大深度、长航程与高精度等关键技术难题，形成了一系列具有自主知识产权的核心技术，研制成功面向海洋水文参数监测的1500米“海燕”水下滑翔机系列产品并完成设计定型、面向海底地形地貌测量的3000米深水自治水下航行器和国内首台面向海洋环境动力参数测量的1000米海洋微结构湍流剖面测量系统工程样机。在国家科技部组织的水下滑翔机南海海试比测中，“海燕”水下滑翔机最大下潜深度1514.2 m，单航次连续航程超过1108.4 km，持续运行时间达到42天，是所有参加比测水下滑翔机中工作时间最长、工作深度最深、连续观测剖面最多的系统。“海燕”水下滑翔机在中国船舶工业系统、国家海洋局系统、高校等单位的公开采购中标，提供产品十余台套，并成功应用于南海海域环境观测、海域探测等国家重大工程和海洋国防建设，有力推进了我国海洋观测与探测能力，为维护国家海洋权益和提升海洋安全能力做出了重大贡献。
团队研究成果成功应用于我国重大工程和海洋科学研究，获得国家及部委高度认可并产生了广泛社会影响。2014年9月，天津临港经济区管理委员会、天津大学、滨海新区科学技术委员会三方共同签署了关于建设海洋技术装备创新服务平台的合作协议。由天津临港经济区为天津大学提供土地、岸线及其相邻海域，并以委托代建的方式协助天津大学开展海洋装备创新服务平台基地项目建设，总投资价值3500余万元。美国Popular Science（大众科学）杂志在2014年6月对海燕水下滑翔机的专题评述：“作为一种自动的水下无人航行器，海燕能够无需人员介入下执行独立任务，是实施长航程或危险区域使命的理想工具。”美国Armada International（国际军事）杂志2014年10月推出用于海军的水下机器人专刊。天津大学“海燕”水下滑翔机是中国唯一上榜的水下航行器，评价认为：“海燕滑翔机是中国第一台滑翔机，在中国南海北部海域通过了1500米深度测试，创造了中国的航程、深度和耐久性纪录，打破了中国进口的技术限制。”
团队研究成果被评为2014年度中国海洋十大科技进展，并被列为国家“十二五”科技创新成就展潜水器标志性成果。同时，研究成果还获得了2012年度天津市技术发明三等奖、2013年度国家科学技术进步奖二等奖、2015年度天津市技术发明一等奖、2016年度中国专利优秀奖、2016年度国家技术发明二等奖。
本团队近年来获得国家自然科学重点基金、国家自然科学面上及青年基金、国家863计划、国家科技重大专项、国家重点研发计划、国家海洋局、天津市科技支撑计划、天津市科技兴海项目、国防预研项目等三十余项，科研经费非常充足。近年来团队累计发表高水平论文一百余篇，申报国家发明专利三十余项，授权二十余项。
团队目前正在围绕承担的国家重点研发计划“长航程水下滑翔机研制与海试应用”、“新概念水下机器人”“软体水下机器人”等方向开展相关研究。

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