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公开(公告)号：CN117554947A
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202311544066.2
申请日：2023-11-20
Applicant: 上海交通大学 , 上海交大日照海洋智能装备研究院
Abstract: 本发明公开了一种改进的无人艇目标跟踪方法：步骤1，获取目标艇位置和艏向角数据，得到目标艇采样数据；步骤2，基于目标艇采样数据，得到目标艇相邻采样时刻的艏向角变化量数据 步骤3，对艏向角变化量数据进行平滑处理，得到预处理数据；步骤4，基于预处理数据，结合设计的偏移律计算得到偏移角α；步骤5，根据目标艇艏向角和偏移角α计算得到无人艇与目标艇之间连线段的绝对方位角步骤6，基于绝对方位角 根据目标艇位置坐标信息(xtarget,ytarget)计算相对时变点位跟踪策略下的跟踪点(xtracking,ytracking)，得到跟踪点坐标。本发明克服了以扇环域中心为跟踪点位的跟踪方法存在的目标艇转向时跟踪效果不佳的问题，并提高了目标跟踪效果和控制平稳性，同时降低了无人艇能量损耗。
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公开(公告)号：CN117227923A
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202311437693.6
申请日：2023-11-01
Applicant: 上海交通大学 , 中国长峰机电技术研究设计院
IPC: B63B39/06
Abstract: 本发明提供了一种可潜浮海洋航行器用的减纵摇系统，所述减纵摇系统包括一对首水平舵、感知模块以及与感知模块电性连接的控制模块，所述首水平舵固定在可潜伏航行器的头部，所述感知模块和控制模块固定在可潜伏航行器上，所述感知模块用于感知可潜浮航行器在水下航行时的角度数据，并将角度数据传输到所述控制模块，所述控制模块根据所述角度数据判定可潜浮航行器的姿态，控制模块通过控制所述首水平舵的舵机，产生可平衡可潜浮海洋航行器自升力的下压力。本发明可潜浮海洋航行器用的减纵摇系统结构简单、响应速度快。
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公开(公告)号：CN116587778A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310537332.2
申请日：2023-05-14
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种水下明轮式推进底盘及多模态水下机器人，底盘两侧均设有履带机构，每侧的履带机构均包含有两条平行的传送履带，在两条平行的传送履带之间转动连接有若干蹼板，蹼板的一端设有转轴与传送履带转动连接且在转轴处设有复位机构，且蹼板靠近转轴处设有导向板；在两条平行的传送履带之间设有蹼板引导机构，蹼板引导机构包含有引导架、引导杆以及引导杆驱动机构，引导杆驱动机构用于改变引导杆的形态；导向板与引导杆相配合使得蹼板向外伸出至传送履带外，导向板与引导杆解除配合后由复位机构带动蹼板缩回至与传送履带齐平。本发明通过对蹼板的姿态改变，从而实现机器人爬行、游行模式的姿态改变。
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公开(公告)号：CN119292274A
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202411404480.8
申请日：2024-10-10
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种基于数据融合的无人船避障控制和无线传输方法及系统，属于无人船导航避障领域。包括步骤S1：构建无人船初始化动力学模型，步骤S2：构建路径导航特征向量，步骤S3：以360度全覆盖方式对无人船的四周配备检测传感器，在配备过程中采用维度缩减的方式，将检测传感器设置成非均匀的分布；步骤S4：制定碰撞避免决策，通过融合获取的障碍物的各种信息，结合无人船自身的情况，制定满足无人船自身目标并且动态限制的碰撞避免决策。本发明提供的技术方案有效解决了技术中存在的不能准确和高效进行无人船导航避障的问题。
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公开(公告)号：CN119024843A
公开(公告)日：2024-11-26
申请号：CN202411131972.4
申请日：2024-08-19
Applicant: 上海交通大学 , 上海交大日照海洋智能装备研究院 , 山东港口日照港集团有限公司
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 一种面向拖轮自主拖带船舶路径跟踪的分层抗扰控制方法，通过单船拖曳航行的拖航视线制导算法计算得到拖轮自适应接纳圆，实现对被拖船的制导控制；通过基于自抗扰控制与滑模控制相结合的顶层抗扰控制方法得到拖轮输出拖缆力与拖曳方向；根据顶层抗扰控制步骤得到的期望的拖曳方向与预设的被拖船期望速度，计算得到拖轮实时期望的纵向速度和期望艏向并将顶层控制任务分配至底层拖轮控制；采用基于扩张状态观测器的滑模底层抗扰控制方法，考虑拖缆与推进器的约束限制，将顶层抗扰控制输出的期望拖缆力与方向作为自身控制输入完成分配的控制任务，本发明在考虑拖缆与推进器约束情况下，使得被拖目标船舶更加准确跟踪期望航向与设定航速，减少环境扰动与耦合运动干扰对拖曳系统的影响，显著提升在考虑外界环境干扰下自主拖航作业过程中路径跟踪抗扰性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117284030A
公开(公告)日：2023-12-26
申请号：CN202311280516.1
申请日：2023-10-07
Applicant: 上海交通大学 , 上海交大日照海洋智能装备研究院
IPC: B60F3/00
Abstract: 本发明公开了一种混合式水陆两栖机器人，包括：机器人本体，包括支撑底盘和仿生机械臂，所述仿生机械臂设置在所述支撑底盘的两侧；载体框架，固定在所述支撑底盘上，所述载体框架的侧向和前后分别设有侧向密封舱和前后密封舱，所述侧向密封舱用于调整整体重力与浮力；推进单元，用于驱动所述机器人本体进行三维方向的移动；电子舱，设置在所述载体框架上，所述电子舱的内部设有控制模块和通信模块，所述控制模块用于控制所述仿生机械臂的运动和推进单元的推进。本发明可以在海洋中快速稳定航行，并具有良好的操纵性能；同时，通过侧向密封舱调整整体重力与浮力，可以有效地解决因机器人转向所产生扭矩影响姿态的问题。
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公开(公告)号：CN117056647A
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202310922211.X
申请日：2023-07-26
Applicant: 上海交通大学 , 上海交大日照海洋智能装备研究院
Abstract: 本发明涉及船舶与海洋工程中的状态估计领域，具体公开了一种水面目标航行状态估计方法，包括如下步骤：S1、将水面目标航行状态估计问题定义为包含不等式非线性约束函数的非凸非线性约束函数；S2、提出基于增广贝叶斯滤波拉格朗日方法，利用迭代方法将目标方程分别分解为主方程、对偶方程和参数计算方程；S3、S3、对每个方程采用不同的方法来求解，直至满足迭代条件，最终得到水面目标航行状态估计结果。采用本发明的技术方案不仅能够有效降低在实际海洋环境中外部约束条件给水面目标航行状态估计带来的影响，还能够提高水面目标航行状态估计精度。
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公开(公告)号：CN115195976A
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202210992550.0
申请日：2022-08-18
Applicant: 上海交通大学
IPC: B63C11/52
Abstract: 本发明公开了一种用于双体小型无人艇与ROV协同作业的收放装置，包括：主体支架；拖篮，设置在所述主体支架的下方，所述拖篮的一端与所述主体支架旋转连接，所述拖篮的另一端与角度调节单元相连接，所述角度调节单元能够调节所述拖篮与所述主体支架的相对旋转角度，其中，所述拖篮用于释放或收起ROV；引导单元，设置在所述拖篮上，所述引导单元用于在释放或收起ROV时，对所述ROV的移动方向进行引导。本发明具有结构简单，制作成本低，易于控制，平台间相对移动阻力小等优点。
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公开(公告)号：CN115048784A
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210645645.5
申请日：2022-06-08
Applicant: 上海交通大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/13 , G06F119/02
Abstract: 本发明提供一种基于广义多项式混沌展开的结构可靠度计算方法，涉及结构可靠度计算领域，根据结构极限状态函数中的输入随机变量的分布特性，采用拉丁超立方抽样生成随机变量的样本、将输入随机变量的样本数据代入具体结构求得每个样本点所对应的极限状态函数值、将包含输入随机变量和极限状态函数值的样本数据代入广义多项式混沌展开式，求得展开式中的待定系数，得到极限状态函数的广义多项式混沌展开代理模型、根据广义多项式混沌展开式的待定系数直接得到极限状态函数的期望和标准差，进而计算可靠度指标，在满足精度前提要求下，大大提高了计算效率。
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公开(公告)号：CN114879694A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210632770.2
申请日：2022-06-06
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于概率博弈论框架的无人艇自动避碰方法，涉及无人艇领域，包括如下步骤：建立概率分布模型、将概率地图离散化、计算船只的绝对位置、设计避碰方案，其中设计规避方案包括如下步骤：采集目标船只的航行状态、航速、航向，计算目标船只下一时刻所有可能的位置和概率，计算出所有可能的前进速度和航向角，计算出代价函数Cos[ua(t)]最小值时的ua(t)，将ua(t)传递给无人艇控制器，控制无人艇按照ua(t)航行，假设目标船舶的行为是随机的，这更贴合实际复杂场景，局部最小搜索的代价函数和概率地图离散化方法不需要太多的计算能力，易于实际应用，可轻松处理多随机目标船只的避碰。
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