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龙图腾网获悉中国人民解放军国防科技大学申请的专利水空跨介质机器人头部外形及入水策略优化方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120408869B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510924946.5，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权水空跨介质机器人头部外形及入水策略优化方法及装置是由肖军浩;黄开宏;赵梦森;林好;赵士友;卢惠民;曾志文设计研发完成，并于2025-07-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本水空跨介质机器人头部外形及入水策略优化方法及装置在说明书摘要公布了：本发明提供的水空跨介质机器人头部外形及入水策略优化方法及装置，包括确定设计域；在设计域内进行拉丁超立方采样获取设计参数向量；绘制NURBS曲线，形成水空跨介质机器人模型；重置参数；生成仿真计算域并进行网格化；对当前网格进行有限元求解，提取求解数据；构建低质量数据集和高质量数据集；通过贝叶斯优化获取代理模型的最优超参数；基于最优超参数训练代理模型；构建优化目标，采用多目标优化算法获取优化目标下满足仿生形态约束和部件约束的解；判断代理模型是否收敛，输出最优设计参数。本发明通过构建参数化建模‑数值模拟‑参数优化的全流程自动化设计范式，从而避免了中间过程中的人工实时介入，大幅提高了流程效率。

本发明授权水空跨介质机器人头部外形及入水策略优化方法及装置在权利要求书中公布了：1.水空跨介质机器人头部外形及入水策略优化方法，其特征在于，包括以下步骤： 基于仿生形态约束、部件约束、运动约束确定设计域； 在设计域内进行拉丁超立方采样获取设计参数向量，并判断设计参数向量是否满足仿生形态约束和部件约束，若满足则将设计参数向量添加至样本集，若不满足则重新采样，若迭代采样次数达到阈值，则重新确定设计域；满足仿生形态约束、部件约束的设计域根据以下公式计算： 部件约束： 其中，为可行设计域；为设计域；为部件约束函数；为机头外形参数z条件下NURBS曲线在X处的函数值； 仿生形态约束： 其中，为仿生形态约束函数；l为头部长度； 基于当前样本集中的设计参数向量绘制NURBS曲线，用于描述头部外形；基于NURBS曲线生成三维头部模型，并完成部件装配，形成水空跨介质机器人模型； 重置当前水空跨介质机器人的模型、模型的位置、姿态以及运动参数； 自动检查并修复导入模型的表面网格问题，生成仿真计算域并进行网格化，其中，水池、空气采用预设网格精度；水面、路径、水空跨介质机器人及其周围在预设网格精度的基础上进行网格细化； 对当前网格进行有限元求解，提取求解数据，求解数据包括低精度求解数据、高精度求解数据； 基于当前低精度求解数据以及当前样本集中的设计参数向量，构建低质量数据集；用于初步筛选样本集中的设计参数向量； 对筛选后的设计参数向量使用高精度网格进行有限元求解，得到高精度求解数据，基于筛选后的设计参数向量以及高精度求解数据，构建高质量数据集，用于训练代理模型； 基于高质量数据集，通过贝叶斯优化获取代理模型的最优超参数； 基于最优超参数训练代理模型； 构建优化目标，采用多目标优化算法获取优化目标下满足仿生形态约束和部件约束的解，筛选大方差的解作为标注样本； 判断代理模型是否收敛，若收敛，则输出最优设计参数，若未收敛，则继续标注样本并扩充高质量数据集，重新对代理模型训练，直至代理模型收敛。

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