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公开(公告)号：CN109858606A
公开(公告)日：2019-06-07
申请号：CN201910126712.0
申请日：2019-02-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06N3/00
Abstract: 本发明属于进化算法技术领域，具体涉及一种改进粒子群算法的方法。由于粒子群算法有前期收敛速度快后期收敛速度慢的缺点，这就使得粒子无法全面的搜索整个空间。针对粒子群算法的这个缺点，本发明改进粒子群算法中的速度更新方式，在原来的速度更新公式中引入一个压缩因子λ。压缩因子λ的引入可以控制粒子群算法的收敛，使得粒子有机会搜索空间中不同的区域，并获得高质量的粒子。改进后的方法可以有效的提高算法的收敛速度和全局搜索能力。
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公开(公告)号：CN109707797A
公开(公告)日：2019-05-03
申请号：CN201910119904.9
申请日：2019-02-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: F16H1/16 , F16H57/021 , F16H57/023 , F16H57/029 , B63H25/24
Abstract: 一种具有自锁性的X型舵AUV传动结构，属于AUV结构技术领域。该结构中步进电机输出轴通过键与一级蜗轮蜗杆中的蜗杆连接，其蜗轮两端分别与传动轴和带轮组固连，其中带轮组中一个带轮与和角度传感器轴向定位。传动轴另一端与二级蜗轮蜗杆的蜗杆连接。最后通过二级蜗轮蜗杆组带动舵翼，达到对舵翼的控制作用。本发明利用蜗轮蜗杆的自锁特性，在无需转舵要求时，使得电机无需输出保持力矩，从而降低AUV的能耗；采用两级蜗轮蜗杆，使得传动比增大，从而较大提高X型舵的控制精度；采用此传动方法可以减小所占空间，减小尺寸；此种具有自锁性的X型舵传动结构为小型X型舵AUV的尾舱设计提供一种更科学合理的选择。
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公开(公告)号：CN112485064B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202011285215.4
申请日：2020-11-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01N1/14
Abstract: 本发明提供一种深海海水原位取样器，属于海洋技术仪器设备领域。所述取样器特征在于：包括取样筒组件、电磁铁组件和连接框架组件。所述取样器以取样筒、筒内活塞、筒外活塞进行海水取样，并在筒外活塞上反向安装Y型密封圈，既能起到密封作用又能进行压力释放。所述取样器以恒力发条作为取样动力源，以失电电磁铁作为采样控制信号以减少对载体能源的消耗。本发明可在任意时刻对任意海域的海水进行无污染原位取样，尤其将其搭载在全海深自主式水下机器人(AUV)上，可在水下11000m处对压力高达110MPa的海水进行无污染原位取样。所述取样器在南海海试时于1546.97m处成功取回水样，同时在实验室130MPa静水压力试验时成功从压力罐中取出水样。
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公开(公告)号：CN114217595A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111506098.4
申请日：2021-12-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明提供一种基于区间观测器的X型舵AUV故障检测方法，针对水下机器人动力学模型中各参数存在较大建模误差的问题进行研究，使用RBF神经网络对系统建模误差进行在线辨识，直接通过区间观测器与实际系统输出的残差信号来判断系统是否出现故障，该方法适用于水下机器人故障诊断领域，不仅解决了传统观测器故障阈值选取困难的问题，而且对故障有较高的敏感度，也因此具有更广泛的研究与应用价值。
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公开(公告)号：CN112407205B
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202011287677.X
申请日：2020-11-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种全海深纯机械定时抛载触发机构，属于水下机器人应急抛载技术领域，特别是涉及一种可在全海深大外压环境应用的纯机械定时抛载触发机构。该机构结构包括增力传动部分、滑轴密封部分以及辅助元件和固定元件，其中滑轴密封部分为本发明的重点。本发明采用橡胶蒙皮设计抛载触发机构中滑轴密封结构，该结构通过平衡两侧外压，克服了全海深环境下大外压的影响，实现仅需弹簧形变作为驱动源即可完成抛载触发动作。同时，该结构通过形变来传递运动的方式，避免了水下机械运动可能产生的密封面相对滑动，有效的解决了大外压环境下轴向动密封难题。具有结构紧凑，体积小，可靠性强、可用作于全海深环境等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112904719A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110054122.9
申请日：2021-01-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于水下机器人控制技术领域，具体涉及一种适用于水下机器人位置环形区域跟踪控制方法。本发明从环形区域跟踪的任务需求出发，利用给定的环形期望区域边界和位置跟踪误差构造特殊的Lyapunov函数；再针对控制器设计过程中存在的建模误差以及辨识误差，结合水下机器人动力学近似模型及其全状态量测信息，构建状态观测器，以实现估计误差的有限时间收敛特性：最后，结合艇体速度信息以及虚拟控制律，计算环形区域跟踪控制律。本发明可实现水下机器人位置跟踪误差矢量的幅值一直维持在事先设定的环形期望区域范围内，而艏向角度误差一直维持在事先设定的圆形期望区域范围内。
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公开(公告)号：CN112591042A
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN202011481209.6
申请日：2020-12-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种用于水下机器人的带缆硬杆捕捉与连接装置，属于水下作业机器人装置领域，实现连续两次对水下的上部带有线缆的目标硬杆的捕捉，并实现目标硬杆连接的装置。该装置包括联动回转机构、锁紧对接机构、差速机构以及支架、限位筒、步进电机等辅助机构，其中联动回转机构包括导向臂、压紧臂及凸轮推杆等部分。该装置可通过联动回转机构实现对目标硬杆的大范围导向及捕捉，通过锁紧对接机构实现目标硬杆的连接，并通过差速机构实现单一驱动源下联动回转机构的顺序运动。该装置可对机器人前方112°开角范围内的水下目标硬杆进行有效捕捉，并完成对目标硬杆的锁紧、连接动作。该装置具有结构简单、捕捉范围大、适应环境广、可靠性高等优点。
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公开(公告)号：CN110597069A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910987604.2
申请日：2019-10-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于RBF神经网络的水下机器人自适应区域动力定位控制方法，属于水下机器人动力定位控制领域。包括建立AUV的6自由度空间运动模型，构造目标区域及区域控制系统误差动态方程；采用RBF神经网络对未知向量进行在线逼近、滑模控制项对逼近误差进行补偿；对网络权值、径向基函数中心与方差进行在线调整；采用基于指数函数的滑模切换增益在线调节方式避免滑模切换增益过大引起控制系统的高频抖振；通过神经滑模区域控制器对AUV进行动力定位控制，使位置、姿态向量η收敛到目标区域中。本发明解决了受外部干扰、水中传感器自身测量精度等因素影响下的AUV动力定位控制问题，提高了动力定位精度，且AUV自身特性变化时仍能快速收敛到目标区域内部。
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公开(公告)号：CN114217595B
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202111506098.4
申请日：2021-12-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明提供一种基于区间观测器的X型舵AUV故障检测方法，针对水下机器人动力学模型中各参数存在较大建模误差的问题进行研究，使用RBF神经网络对系统建模误差进行在线辨识，直接通过区间观测器与实际系统输出的残差信号来判断系统是否出现故障，该方法适用于水下机器人故障诊断领域，不仅解决了传统观测器故障阈值选取困难的问题，而且对故障有较高的敏感度，也因此具有更广泛的研究与应用价值。
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公开(公告)号：CN112904719B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202110054122.9
申请日：2021-01-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于水下机器人控制技术领域，具体涉及一种适用于水下机器人位置环形区域跟踪控制方法。本发明从环形区域跟踪的任务需求出发，利用给定的环形期望区域边界和位置跟踪误差构造特殊的Lyapunov函数；再针对控制器设计过程中存在的建模误差以及辨识误差，结合水下机器人动力学近似模型及其全状态量测信息，构建状态观测器，以实现估计误差的有限时间收敛特性：最后，结合艇体速度信息以及虚拟控制律，计算环形区域跟踪控制律。本发明可实现水下机器人位置跟踪误差矢量的幅值一直维持在事先设定的环形期望区域范围内，而艏向角度误差一直维持在事先设定的圆形期望区域范围内。
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