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公开(公告)号：CN117405102A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311227002.X
申请日：2023-09-21
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于IMU/DVL/激光雷达的无人船的导航方法，利用IMU预处理后的激光雷达数据进行点云聚类分割、特征提取，再构建边缘点到直线以及平面点到平面的约束，之后考虑在环境特征不足的场景下，根据DVL输出的速度信息构建平移约束，最后利用约束进行非线性优化，进行点云配准，即得到位姿增量。这样的匹配算法可以使SLAM系统在减少运算量的基础上，能够有效适应点云特征稀疏的环境，提高SLAM系统的鲁棒性与稳定性。
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公开(公告)号：CN115071926B
公开(公告)日：2023-12-19
申请号：CN202210531304.5
申请日：2022-05-16
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于Petri网的自主水下航行器锚泊卧底任务控制方法，属于自动控制技术领域。包括建立基于Petri网的自主水下航行器锚泊卧底任务离散模型；到达卧底区域后，切换至定角下潜状态；下潜到设定高度后，切换至姿态调整状态；姿态调整结束后，切换至定高巡航状态，并检测地形平整度；检测到合适地形后，AUV停机减速，释放锚链抓底；锚链触底后，调整AUV姿态，完成卧底任务；卧底任务中始终执行故障检测，若发生故障，针对故障类型进行相应操作。本发明方式成本较低，可以实现卧底后的姿态调整，且利于二次启动。
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公开(公告)号：CN117150367A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202311248580.1
申请日：2023-09-26
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F18/241 , G06F17/12
Abstract: 本发明涉及一种基于模糊自适应水下滑翔机故障诊断方法，涉及水下滑翔机故障检测领域。包括：建立质心调节机构控制俯仰角的非线性系统；根据质心调节机构控制俯仰角的非线性系统设计故障检测观测器，将状态变量与状态变量在故障检测观测器中的估计值的差作为状态估计误差，通过状态估计误差的阈值来判断是否存在故障；设计故障诊断估计器，对故障的大小进行识别。通过设计故障检测观测器和故障诊断估计器实现对执行机构故障的在线诊断与估计，提高了残差信号的精度，减少相位滞后，可以观测出扰动信号，及时检测出故障的发生并采取措施。
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公开(公告)号：CN116430880A
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202310469037.8
申请日：2023-04-27
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明涉及一种基于速度协调的多自主水下航行器协同导引方法及系统，属于水下航行器控制领域。所述方法包括当集群与目标处于同一水平面内时，根据自身位置和目标位置，计算出单体与目标之间的相对距离；根据采集自身速度信息、单体与目标之间的相对距离、单体与目标之间的视线角及其变化率，计算单体的预估时间，且在所有单体的预估时间挑选出时间最短；当集群中预估最短时间不一致的单体，根据单体与目标之间的相对距离、预估最短时间调整速度，使集群所有单体预估时间一致。所述系统为实现上述方法的多个模块。本发明依据分布式的思想，每个成员根据约束条件自行调节自身速度，有效减少了运算时间，提升了集群协同的智能化程度。
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公开(公告)号：CN116382089A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310439089.0
申请日：2023-04-21
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种新颖性度量的SAC强化学习视觉伺服控制及系统，涉及强化学习在视觉伺服方面的应用领域。该方法包括了虚拟环境的构建，目标函数定义、交互过程中奖励函数的定义、新颖性度量函数定义等步骤。执行阶段通过将目标位置信息输入至强化学习的策略网络中，根据策略网络输出的控制速度信息对四旋翼进行位置控制。本发明解决了相关理论中从视觉特征到控制速度信息之间环节较多的问题，实现了从特征到控制量的端对端控制，从而减少了人为设计环节。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115752460A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211060773.X
申请日：2022-08-31
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于IMU/DVL/磁力计/激光雷达的无人船组合导航方法，用于MEMS IMU、多普勒测速仪和磁力计等传感器的硬件条件下。点云畸变矫正是指将同一数据帧中不同坐标系的点云转移到该帧起始点云所在的坐标系下。MEMS IMU、DVL、磁力计均有着很高的数据更新频率，在点云数据更新前，对运载体运动做预测估计。MEMS IMU输出载体坐标系下的角速度和加速度，利用以上信息做状态更新；磁力计输出b系下的磁场强度、DVL输出DVL所在坐标系下的速度，利用以上信息做量测更新，推导简化的9维状态卡尔曼滤波，估计运载体运动，进而对点云畸变进行有效矫正。实现将同一数据帧下的点云转移到该帧起始点云的坐标系下，完成点云畸变矫正的目标，提高了激光雷达导航的精度。
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公开(公告)号：CN115533899A
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202211189775.9
申请日：2022-09-28
Applicant: 西北工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及一种基于力反馈的主从异构遥操作工作空间映射方法，属于机械臂遥操作领域。包括获取主端机械臂末端的位置，求得末端位置偏移量；设置位置与速度映射的比例系数；判断是否在位置映射空间，是的话进行位置映射，否的话进行速度映射；从而求出从端机械臂末端偏移量、末端位置，得到从端机械臂各关节角度。本发明方法相比于传统的末端位置‑位置的映射，使用了末端位移量‑位移量映射，使从端的位置映射空间可以覆盖从端全部的工作空间，即在任何位置都可以进行精准的位置映射。
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公开(公告)号：CN115344829A
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202210856521.1
申请日：2022-07-20
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于稳定和非稳定深度区间的深平均流预测方法，是一种深平均流预测方法，以水下滑翔机单周期滑翔深度为参考，将深度区间根据运动状态分为稳定区间和非稳定区间。在稳定区间内使用固定俯仰角推算航位，在非稳定区间内使用实时俯仰角数据推算航位，实现低计算量，高精度推算水下滑翔机理想航位，进而完成深平均流准确预测，并基于历史剖面数据设计迭代算法估计下一剖面的深平均流。本方法相较于目前已有的全周期固定俯仰角航位推算和全周期实时俯仰角航位推算方法，实现了低计算量，高精度的理想航位推算；本方法基于历史数据设计一种带窗口的迭代算法估计下一周期的深平均流，对于下一周期的深平均流预测更精确。
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公开(公告)号：CN112558620B
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202011484202.X
申请日：2020-12-15
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本专利提出了一种欠驱动自主水下航行器的航向修正路径跟踪法方法，通过修正水下航行器的航向角提供准确的理想航向，并设计欠驱动自主水下航行器的运动控制律，可有效实现精确的路径跟踪。该方法首先依据参考路径的切向修正水下航行器的理想航向，消除侧滑角导致的跟踪误差。然后构造水下航行器的跟踪误差，建立水下航行器的动力学模型。在此基础上，利用Lyapunov方程求解水下航行器的运动控制律，计算运动控制量并实现水下航行器的路径跟踪。该方法通过修正参考路径的切向提供更加准确的理想航向角，将路径跟踪转化为理想航向角速度跟踪，不仅简化了路径跟踪控制器设计，更加保障了系统的稳定性和控制效果。
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公开(公告)号：CN114942591A
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202210389625.6
申请日：2022-04-13
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种视觉伺服方法、装置。该方法包括：创建描述距离与位姿关系的三维环境、获取训练数据集、构建卷积神经网络、定义损失函数、使用训练数据集对构建的卷积神经网络在损失函数的约束下进行训练，然后输入相机观测图像到训练好的卷积神经网络预测相机位姿，根据位姿进行伺服控制。本发明解决了相关技术中已有的神经网络通过预测相机与目标的相对位姿实现伺服控制，而带来的特征设计复杂与预测精度较低的技术问题，达到了提高伺服预测精度的技术效果。
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