海洋环境能量转换技术是海洋自驱动系统的核心，是海洋自驱动系统的动力保障。海洋环境中包含分布广泛且形式多样的机械能，例如海洋中的波浪能、海流能、风能，以及海洋装备中的振动能与噪音能等。加拿大工程院院士Marc A. Rosen (Comprehensive Energy Systems. Elsevier: Amsterdam, Netherlands, 2018)指出：“无论从能源、经济还是环境的角度来看，对海洋能进行高效收集利用都将是未来解决海洋装备能源供给的有效方式之一”。为此，团队研究了基于摩擦纳米发电原理、温差发电原理的海洋环境能量高效转换技术，提出了海洋环境能量高效转换新方法，将海洋环境中广泛分布的环境能量高效转化为电能，为海洋能开发利用提供了新思路。

海洋探测与开发技术的性能提升依赖于大量传感器组成的海洋环境感知系统。然而，复杂的海洋环境导致大量传感节点的能量供给面临严峻挑战。为了突破传感器节点供能技术瓶颈，利用能量转换装置收集环境能量为传感节点供能，或研发无需外部供能的海洋环境自驱动传感系统成为学术前沿热点。麻省理工学院海洋利用研究中心主任Adib教授(Proceedings of the 19th ACM Workshop on Hot Topics in Networks. 2020: 125-131)提出了一种基于压电材料的水下自驱动传感器，并认为自驱动技术是解决海洋无线传感组网技术能量供给问题的一个重要突破口。为此，团队系统研究了海洋环境中流动、振动、液位等自驱动传感技术。

海洋污染物具有分布范围广泛、组分复杂等特点，给监测与治理技术带来巨大挑战。如何将海洋环境能量转换装置与污染物治理系统相融合，构建自驱动治理系统，成为海洋环境保护领域的重要发展方向。摩擦纳米发电产生的电场具有高电压的特点，其开路电压很容易达到数千伏。这种机械驱动的高压电场在污染物处理方面具有广阔前景。基于此，团队提出了海洋环境机械运动驱动高压电场新方法，构建了海洋污染物自驱动治理系统，对空气污染物、海面油污等污染物进行治理。

船舶定期检测对于船舶安全航行具有重要意义，而传统的船舶检测方法存在检测效率低、成本高、风险大等缺点。为此，团队开展机器人、智能穿戴、物联网、大数据、人工智能、数字孪生等技术在船舶检测中的应用研究，以及相关标准研究。