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公开(公告)号：CN117472084A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311362518.5
申请日：2023-10-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/48
Abstract: 一种欠驱动水下机器人对接过程中的对接控制方法及装置，为解决现有技术中存在的，现有水下机器人在对接过程中需要其位置姿态跟踪误差在短时间内收敛，传统的控制方法在误差收敛时间上具有不确定性的技术问题，本发明提供的技术方案为：一种欠驱动水下机器人对接过程中的对接控制方法，方法包括：建立水下机器人运动学模型与动力学模型的步骤；根据预设的目标函数、期望轨迹与运动约束，得到期望姿态信息的步骤；采集水下机器人在作业环境下所受到外界干扰信息的步骤；结合外界干扰和当前机器人的当前姿态信息，对期望姿态信息进行跟踪，并输出所需的控制信号的步骤。适合应用于欠驱动水下机器人对接过程中控制方法的设计工作中。
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公开(公告)号：CN115407768A
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN202210920410.2
申请日：2022-08-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种水下机器人海生物高效捕捞路径规划方法，属于路径规划技术领域。本发明提出了一种适用于水下环境的高效捕捞路径规划策略，具体包括：首先定义捕捞损耗代价由路径代价、转艏代价、机械臂的运动代价组成；然后定义碰撞风险代价由机器人艇体的碰撞风险与末端执行器的碰撞风险组成，并且与碰撞的速度相关；最后，建立值迭代网络，输入基于代价计算得到水下代价地图，并对二维离散环境下的平均抓取代价进行计算，得到有助于提升抓取任务效率的水下信息，实现水下机器人海生物的高效捕捞路径规划。
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公开(公告)号：CN117893728B
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202311739208.0
申请日：2023-12-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 水下多视图虚拟成像平面模型构建方法及装置、切换方法及装置，涉及计算机视觉和机器人技术领域。为使本发明提供的技术方案的优点和有益之处体现得更清楚，现结合附图对本发明提供的技术方案进行进一步详细地描述，具体的：水下多视图虚拟成像平面模型构建方法，方法包括：采集水下机器人‑机械手系统的构型；根据水下机器人‑机械手系统的构型，将水下机器人‑机械手系统上，各相机进行关联；根据进行关联的关系，构建多视图成像模型；得到水下机器人‑机械手系统所在的艇体的双目相机到水下机器人‑机械手系统单目相机坐标系的齐次变换矩阵；根据齐次变换矩阵，和多视图成像模型，得到视野共享模型。可以应用于水下作业工作中。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116880197B
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202310901119.5
申请日：2023-07-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种基于多目标多种群骨干粒子群优化算法的水下机器人作业轨迹规划优化方法。步骤1：建立双臂水下机器人作业规划的数学模型；步骤2：基于步骤1的数学模型对运动规划目标函数的计算过程采用自适应动态改变权重的策略；步骤3：基于步骤2权重的策略在进行目标函数求解时进行四种群的粒子位置更新；步骤4：基于步骤3的位置更新进行基于四种群的粒子速度更新；步骤5：基于步骤4的速度更新进行基于违反容忍系数的约束多目标算法改进；步骤6：基于步骤5改进的约束多目标算法实现基于多目标多种群骨干粒子群优化算法的水下机器人作业轨迹规划优化。本发明主要改善双臂水下机器人在作业过程中能量消耗多的问题。
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公开(公告)号：CN115407768B
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202210920410.2
申请日：2022-08-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种水下机器人海生物高效捕捞路径规划方法，属于路径规划技术领域。本发明提出了一种适用于水下环境的高效捕捞路径规划策略，具体包括：首先定义捕捞损耗代价由路径代价、转艏代价、机械臂的运动代价组成；然后定义碰撞风险代价由机器人艇体的碰撞风险与末端执行器的碰撞风险组成，并且与碰撞的速度相关；最后，建立值迭代网络，输入基于代价计算得到水下代价地图，并对二维离散环境下的平均抓取代价进行计算，得到有助于提升抓取任务效率的水下信息，实现水下机器人海生物的高效捕捞路径规划。
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公开(公告)号：CN116880197A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310901119.5
申请日：2023-07-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种基于多目标多种群骨干粒子群优化算法的水下机器人作业轨迹规划优化方法。步骤1：建立双臂水下机器人作业规划的数学模型；步骤2：基于步骤1的数学模型对运动规划目标函数的计算过程采用自适应动态改变权重的策略；步骤3：基于步骤2权重的策略在进行目标函数求解时进行四种群的粒子位置更新；步骤4：基于步骤3的位置更新进行基于四种群的粒子速度更新；步骤5：基于步骤4的速度更新进行基于违反容忍系数的约束多目标算法改进；步骤6：基于步骤5改进的约束多目标算法实现基于多目标多种群骨干粒子群优化算法的水下机器人作业轨迹规划优化。本发明主要改善双臂水下机器人在作业过程中能量消耗多的问题。
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公开(公告)号：CN116776719A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310562089.X
申请日：2023-05-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/27 , G06F30/17 , G06N3/006 , G06F17/13 , G06F17/16 , G06F111/04 , G06F111/06
Abstract: 本发明是一种骨干粒子群优化算法的水下运载器机械手运动优化方法。本发明涉及水下运载器‑机械手系统作业优化技术领域，本发明构建了一个非可行解的储备集来允许一部分的不可行解来参与进化过程，并且采用时变的约束违反容忍系数来提高算法在非可行区域的搜索性进而提高算法搜索非可行区域中的离散可行解的能力，提高算法收敛性。本发明采用了基于自适应扰动的骨干差分粒子更新，利用更多粒子信息，避免了粒子群容易陷入局部最优的问题，通过自适应扰动保证了进化过程中种群的多样性。
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公开(公告)号：CN116207873A
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202211097977.0
申请日：2022-09-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种水下自主作业机器人的深海无线供电变换系统及供电方法。其中包括谐振式磁耦合无线充电线圈，线圈密封装置，机构引导装置等组成；基于平面双极线圈结构设计谐振式磁耦合无线供电变换系统，提高系统交互耦合的磁通密度并降低核损失和核质量，最大化磁耦合效率。优化系统的结构、外部屏蔽和布局，基于机构引导装置保证水下自主作业机器人完成充电过程。基于线圈密封装置，针对流线型节能航行、充电对接位置，水下作业机器人的重心布置、减轻质量、绝缘和密封等多学科因素，优化系统的尺寸、重量以及形状，深入研究和解决高压强环境下所带来的一系列问题。
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