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公开(公告)号：CN117553797A
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202311512434.5
申请日：2023-11-14
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01C21/20 , G05D1/243 , G05D1/644 , G05D1/43 , G05D109/10
Abstract: 本发明涉及一种基于矩形识别的集群机器人位置感知系统及方法，属于机器人领域。系统包括灯光标志模块、视觉传感器模块、主控板，主控板连接灯光编码模块和视觉传感器模块。方法包括主控板处理视觉传感器采集到的图像，用于处理视觉传感器采集到的图像，计算邻居机器人的相对距离和角度并将处理后的结果储存到其存储单元中，可供集群算法程序调用，同时主控板控制给灯光标志模块供电。本发明仅需机器人搭载廉价摄像头模块和简单灯光标志模块，便可以获取周围邻居的位置信息。
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公开(公告)号：CN113313670B
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202110487082.7
申请日：2021-05-04
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于交替方向乘子法的水下光照不均匀图像增强方法，首先，估计初始光照图时，将图像从RGB颜色空间转换到Lab颜色空间，提取亮度分量作为初始光照图；然后基于交替方向乘子法原理，构造一个增广拉格朗日框架的约束优化方程，通过迭代求解优化方程，得到精准光照图；根据Retinex理论，将待处理图像与光照图转换到对数域求取对数域中的反射图像，再进行指数运算即可得到增强图像。最后，利用双边滤波器抑制水下噪声，获得更细致的水下增强图像。本发明提出的方法有效地提高了水下光照不均匀图像的质量，相较于同类方法，在去除光照对水下图像的影响以及保留图像细节方面有更好的性能。
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公开(公告)号：CN116149354A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202211544469.2
申请日：2022-12-04
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明涉及一种基于自发同步算法的异步交互集群调控方法，使用数学语言描述异步交互的问题，集群机器人初始的交互时刻决定了该集群为异步交互或同步交互；结合实际平台的特点在集群机器人平台上使用脉冲耦合同步算法，将群内个体的交互脉冲信号作为协调机制，从而在无同步时钟的分布式集群中，实现整个集群由异步交互自发转变为同步交互；将自组织同步算法应用在异步交互的集群机器人系统上，实现分布式的集群机器人交互时刻逐渐同步，最终自发转变为同步交互集群。本方法考虑了真实集群机器人感知交互的特点，将交互脉冲信号作为协调机制，方便在实物平台的使用；将异步交互的集群自发转变为同步集群，消除了异步交互对集群运动带来的负面影响。
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公开(公告)号：CN112612290B
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202011418512.1
申请日：2020-12-06
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种考虑洋流的水下航行器三维多任务路径规划方法。首先建立三维海洋空间模型，再建立指定深度下的二维洋流场，再利用插值方法模拟三维空间的洋流，然后使用多因子进化算法，在所建立的三维环境中规划出合理的路径点，经过个体交叉变异，计算因子代价和种群合并，最终经过环境选择，输出水下航行器多任务优化的最优解。本发明能够在考虑障碍物、洋流等影响因素下，使多个水下航行器适应复杂的海洋环境，安全地到达目标点。
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公开(公告)号：CN115033553A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210534123.8
申请日：2022-05-17
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于CS架构的水下滑翔机海上试验数据库，解决海洋环境数据库与水下滑翔机指控软件耦合过强的问题。本发明包括数据库计算机与指控计算机，二者分别部署了海洋环境数据库软件和水下滑翔机指控软件，并通过网络交换机连入局域网进行通信。海洋环境数据库软件将计算得到的数据保存在数据库计算机的FTP服务器上，水下滑翔机指控软件中集成FTP客户端，可通过局域网直接从FTP服务器下载数据。传输的数据包括：海底深度数据、海底底质数据、区域探测效能数据、路径规划数据。指控人员按需获取不同的数据以辅助决策。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115033006A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210595367.7
申请日：2022-05-29
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明涉及一种参数自适应整定的水下滑翔机扩张状态观测器的设计方法，涉及水下滑翔机技术领域。通过设计一种线性状态观测器，并基于最小均方算法设计一种参数更新自适应律，实现线性扩张状态观测器自适应估计不可测状态变量和模型不确定项。本发明方法通过自适应更新带宽，可以实现对状态变量和模型不确定项更准确地估计，可以为抗干扰控制器设计提供参考；通过应用带宽更新律提高扩张状态观测器的自适应能力，无需人为设定参数，而且参数可以自适应整定。
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公开(公告)号：CN113084799B
公开(公告)日：2022-07-26
申请号：CN202110329510.3
申请日：2021-03-28
Applicant: 西北工业大学
IPC: B25J9/16 , B62D57/032
Abstract: 本发明设计一种基于六次多项式的六足机器人足端轨迹规划方法，针对六足机器人爬行特性，设计提出一种包括足端垂直与地面抬起及下落阶段、抛物线摆动阶段、平稳支撑阶段的足端轨迹曲线；并且各阶段足端轨迹曲线在机体坐标系下，足端位姿、速度、加速度时刻连续，从而保证在关节空间坐标系下，各个关节电机角度、角速度、角加速度时刻连续，使得机器人爬行过程中步态始终保持稳定、连续。本方法仅需使用者给出爬行速度、爬行周期、足底抬起高度信息，就可得到精确平滑的足底轨迹曲线减少了机器人产生侧滑的可能性，增加了机体稳定性，并且在凹凸地面处理上，程序实现较为方便。
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公开(公告)号：CN114509944A
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202210115219.0
申请日：2022-02-06
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提出一种基于事件触发策略的水下滑翔机航向角鲁棒自适应控制方法，该方法通过将横滚角视为虚拟控制，差动舵角视为实际控制输入，基于四阶非线性模型和反步法设计控制器。首先计算水下滑翔机航向角跟踪误差，设计横滚角的虚拟控制律。其次基于虚拟控制律和当前水下滑翔机横滚角，计算横滚角跟踪误差，得到差动舵角控制命令输入。为了降低执行器动作频率，设计了相对阈值事件触发条件，仅仅当触发条件被满足时将命令信号传递至舵机，对舵机供电。同时，设计了鲁棒自适应阻尼项以镇定模型不确定项和外界扰动。从仿真结果来看，系统能够比较好地跟踪期望信号，同时舵机动作频率显著下降，控制次数有效减少，节约了航向控制系统的能耗。
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公开(公告)号：CN113879495A
公开(公告)日：2022-01-04
申请号：CN202111249478.4
申请日：2021-10-26
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出一种基于海流预测的水下滑翔机动态运动规划方法，用于在海流未知且时变的复杂海流环境下动态规划水下滑翔机从起点到目标点的一系列运动参数：航向、深度和俯仰。该方法主要利用基于VMD‑PSO‑LSSVM的水下滑翔机深平流预测模型和异步双精度优化窗口策略实现动态运动规划。首先，对水下滑翔机模型进行分析，分别建立稳态滑翔模型和能耗模型；其次，建立基于VMD‑PSO‑LSSVM的水下滑翔机深平流预测模型，实现对未知海流的预测；最后，利用异步双精度优化窗口策略完成对滑翔机每一滑翔周期的运动参数进行规划。本方法考虑了水下滑翔机能耗模型和海洋环境模型，能够实现动态避障，为滑翔机提供安全保障和降低能耗。
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公开(公告)号：CN113848959A
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN202111069401.9
申请日：2021-09-13
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提出一种周期更新估计洋流速度的水下滑翔机航向修正方法，包括洋流估计阶段和航向修正阶段。在洋流估计阶段，设定固定滑翔俯仰角进行多周期滑翔运动，获得单周期航向角，航行距离，航行时间，出水航向角，根据以上数据可以列出两个关于三个未知量(水下滑翔机水平面速度，洋流水平速度和洋流纵向速度)的方程，当获得两个或两个以上周期的数据时可以求解并迭代更新计算结果。本方法计算复杂度小，输入量需求少，迭代更新结果更精确。
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