基于改进A-Star算法的无人水面艇路径规划方法

    公开(公告)号:CN117804455A

    公开(公告)日:2024-04-02

    申请号:CN202311751255.7

    申请日:2023-12-19

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于改进A‑Star算法的无人水面艇路径规划方法,包括如下步骤:基于水域环境建立栅格化地图模型,明确起点、终点和不可航行位置;基于A‑Star算法,设计路径成本函数,八向搜寻扩展节点;结合天牛须搜索(BAS)算法,根据天牛位置更迭筛选扩展节点;计算扩展节点的路径成本值,更新位置与节点列表;从终点开始反向访问父节点直到起点,输出最终路径。本发明通过对预估成本函数进行加权,提供新的路径成本函数,并引入BAS算法对扩展节点进行筛选,避免了计算每个扩展节点的路径成本,提高了无人水面艇在复杂水域下的路径规划效率。

    一种轻量化水上目标检测方法、装置及介质

    公开(公告)号:CN117649544A

    公开(公告)日:2024-03-05

    申请号:CN202311392497.1

    申请日:2023-10-24

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明涉及一种轻量化水上目标检测方法、装置及介质,其中方法包括以下步骤:获取水上目标的图像数据,构建水上目标数据集;构建基于改进YOLOv7的目标检测模型,采用轻量化的线性瓶颈逆残差模块重构特征提取模块,并引入坐标注意力机制替换SE模块,同时,使用SPD结合非跨步卷积层的形式替代YOLOv7中的下采样模块;使用聚类算法对水上目标数据集进行聚类,将聚类后的数据集分配给不同尺度检测头,对目标检测模型进行训练;对训练后的目标检测模型进行结构重参数化;将采集到的图像输入结构重参数化后的目标检测模型,得到目标的位置和类别置信度信息。与现有技术相比,本发明能够在有限计算资源下实现快速精准的水上目标检测。

    一种基于UAE-DDQN的无人船航向控制方法

    公开(公告)号:CN117311364A

    公开(公告)日:2023-12-29

    申请号:CN202311456014.X

    申请日:2023-11-03

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本专利涉及一种基于UAE‑DDQN的无人船航向控制方法,包括:在复杂海况下实时采集无人水面艇的航行数据,使用欠完备自编码器UAE将指标集输入至隐藏层中,提取最显著特征,并将之作为深度强化学习DDQN(Dueling Deep‑Q Network)的状态空间。基于DDQN对无人艇进行智能航向控制,使用状态值函数和行动优势函数来计算值函数。将预测网络和目标网络相结合,加速模型的收敛性能。从优先重播缓冲区中进行小批次采样,采集先前时刻的状态、动作值和奖励值进行计算,防止网络发生过拟合。基于预测网络输出的值函数,不断优化智能航向控制策略。本发明具有提高了无人水面艇的航行效率和安全性等优点。

    一种无人机视角物体检测方法、装置及存储介质

    公开(公告)号:CN117036990A

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202310789016.4

    申请日:2023-06-29

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明涉及一种无人机视角物体检测方法、装置及存储介质,其中方法包括以下步骤:获取由无人机拍摄的图像,制作航拍目标数据集;将数据集放入预处理容器进行预处理操作,实现数据增强;使用改进CSPDarknet53为骨干网络对数据集进行特征提取,骨干网络的最后一层为Soft‑SPPF结构;根据骨干网络的特征提取结果,利用引入PVTM模块的路径聚合网络PANet,对多层次特征信息进行融合,其中,PVTM模块包括依次连接的层归一化结构、空间缩减注意力操作SRA模块和MLP结构;根据融合信息对多尺度的物体进行检测,得到航拍目标的检测结果。与现有技术相比,本发明具有检测精度高等优点。

    基于trot步态的十六自由度四足机器人运动控制方法

    公开(公告)号:CN117032290A

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202311119587.3

    申请日:2023-08-31

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于trot步态的十六自由度四足机器人运动控制方法,方法包括:获取对应的步态时序图;根据建立的十六自由度四足机器人运动学模型获取当前时刻的位姿对应的速度,同时获取期望位姿;根据当前时刻的位姿对应的速度,通过比例‑微分算法求解当前时刻的位姿的支撑相和摆动相的二阶导数;根据建立的十六自由度四足机器人动力学模型,将支撑相和摆动相的二阶导数转化为达到期望位姿的关节扭矩,并执行关节扭矩,循环上述步骤。与现有技术相比,本发明具有实现十六自由度的机器人控制,优化扭矩分配等优点。

    一种关节空间受限的水下双臂机械手同步控制方法和设备

    公开(公告)号:CN116945183A

    公开(公告)日:2023-10-27

    申请号:CN202311001203.8

    申请日:2023-08-09

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明涉及一种关节空间受限的水下双臂机械手同步控制方法和设备,方法包括如下步骤:采用D‑H参数法分别对两个水下机械手建模,基于机械手关节的物理极限,针对空间受限情况下水下机械手同步规划问题,构建带有约束条件的时变非线性方程;基于时变非线性方程,通过引入非负时变向量,利用神经动力学设计公式构建基于伪逆描述的时变同步规划模型;针对时变同步规划模型,利用差分公式进行离散化处理,获取离散同步规划模型;利用离散同步规划模型对水下双臂机械手进行同步控制。与现有技术相比,本发明能够使得水下双臂机械手在关节运动空间受限的情况下仍然可以精确地完成特定的同步规划任务,能够提高水下双臂机械手在实际应用中的同步规划精度。

    一种基于多尺度特征自适应融合的水上红外目标检测方法

    公开(公告)号:CN116824317A

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202310544364.5

    申请日:2023-05-12

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于多尺度特征自适应融合的水上红外目标检测方法,该方法包括:对输入的水上红外图像进行自适应缩放,统一输入图像尺寸。使用特征提取网络得到多尺度特征信息。然后,通过双向跳跃连接特征融合模块对多尺度特征信息进行初步的特征融合。初步融合后的特征再经过多尺度特征自适应融合模块输出最终的特征信息,其中,所述多尺度特征自适应融合模块通过高效频率通道注意力模块来自适应调整不同尺度特征层之间的融合比例。最后,预测层对特征信息进行预测,得到多个预测框,使用非极大值抑制方法来确定目标框、目标类别和置信度,从而检测到目标。本发明能够适应复杂多变的水上场景,提升水上红外目标检测的准确性和抗干扰能力。

    三轮全向移动机械臂重复作业规划方法、电子设备及介质

    公开(公告)号:CN116175583A

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202310230051.2

    申请日:2023-03-10

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明涉及一种三轮全向移动机械臂重复作业规划方法、电子设备及介质,方法包括如下步骤:获取三轮全向移动机械臂的性能参数,将性能参数输入预先构建的重复作业规划模型中,求解并输出全向驱动轮的旋转角度、旋转角速度和旋转角加速度,机械臂关节的角度、速度和加速度,根据输出结果驱动全向轮和机械臂的关节完成给定的需持续重复多次进行的末端操作任务;重复作业规划模型通过给定的末端操作任务和最小化用以描述重复运动的性能指标构建,所述性能指标根据三轮全向移动机械臂的性能参数,在加速度层上构建。与现有技术相比,本发明在加速度层上实现重复作业,适用于加速度控制、力控制和速度控制相关的三轮全向移动机械臂。

    一种异构海洋机器人的动态交会控制方法

    公开(公告)号:CN119882791A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202510055859.0

    申请日:2025-01-14

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明涉及异构体控制技术领域,尤其涉及异构海洋机器人的动态交会控制方法,包含以下步骤:将无人艇和无人潜器的动力学模型重构成端口哈密顿能量结构;对无人潜器的上浮深度施加期望的性能约束;构造无人艇和无人潜器的期望能量配置函数,获得期望端口哈密顿能量结构;无人潜器的控制器实时调节动能的注入速率使其实际动能达到期望动能;控制器实时调节动能的注入速率使无人艇逐渐靠近无人潜器的位置,实现动态交会;实时调节对模型中不可测恒定参数估计值的变化速率,实现对不可测恒定参数的无偏辨识;与现有技术相比,本发明提出的控制方法能够实现高效、稳定且安全的无碰撞动态交会,具有良好的应用前景。

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