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公开(公告)号：CN104699073B
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201510059018.3
申请日：2015-02-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明提供的是一种基于小波分形的自主式水下机器人故障辨识方法。通过对自主式水下机器人状态信号进行多层小波分解，以抑制外部随机干扰对辨识准确性的影响，并获得自主式水下机器人推进器故障多个频段上的故障描述，提高故障辨识精度；对多层小波分解获得的小波逼近系数和小波细节系数提取分形特征，组成分形特征矩阵，通过与前期通过水池实验建立的样本特征矩阵中的分形特征计算相关系数，得到推进器故障辨识结果。本发明适用于解决自主式水下机器人由于受外部随机干扰影响，推进器故障程度准确度不高的问题，提高了故障辨识精度，可用于自主式水下机器人推进器故障辨识、容错控制等领域。
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公开(公告)号：CN104679994A
公开(公告)日：2015-06-03
申请号：CN201510054106.4
申请日：2015-01-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明提供了一种基于小波单支重构的自主式水下机器人推进器故障检测方法。通过对自主式水下机器人控制信号进行多层离散小波分解，获得推进器故障多个频段上的故障描述；分别计算获取的多频带故障信息的小波熵，获得小波最优单支重构尺度；采用获取的最优重构尺度进行小波单支重构，重构后信号模极大值点处对应的时序列位置即为推进器故障发生时刻，从而得到自主式水下机器人推进器故障检测结果。本发明解决自主式水下机器人由于外部干扰影响，小波分解后故障信号特征易被外部干扰信号淹没，故障检测准确性不高的问题，提高了自主式水下机器人推进器故障检测的准确性，可用于自主式水下机器人推进器故障诊断等领域。
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公开(公告)号：CN104462803A
公开(公告)日：2015-03-25
申请号：CN201410705684.5
申请日：2014-11-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明涉及自主式水下机器人故障辨识与容错控制技术领域，具体涉及一种基于小波近似熵的自主式水下机器人故障辨识方法。本发明包括：采用多层小波分解方法对自主式水下机器人传感器和控制器数据进行分解；采用近似熵提取方法对步骤(1.2)获得的小波细节系数和小波逼近系数提取故障特征；采用相关系数方法对自主式水下机器人待测故障信号进行故障辨识。本发明方法既有效解决了AUV传感器、控制器信号受外部干扰影响，故障辨识精度较低的问题，又利用多层小波分解的多频段特性，获得关于AUV推进器故障的冗余描述，并通过对多频段故障信息同时提取故障特征并组建故障特征矩阵，提高AUV故障辨识精度，为容错控制器提供准确的故障信息。
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公开(公告)号：CN104097758A
公开(公告)日：2014-10-15
申请号：CN201410384085.8
申请日：2014-08-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种能源系统可变的开架式水下机器人实验平台，包括两套可供选择的能源系统：一套为装载有锂电池组的电子舱，适用于脱缆作业的情况，一套为装载有AC220V转DC24V的电源模块的电力舱，适用于连续作业的情况，可根据实验内容的具体需求，选择安装最适宜的能源系统。实验平台框架由左右两块立板、角铝、方铝、铝棒通过螺栓螺母连接而成；通过钢箍将电子舱和电力舱(或者电池舱)固定在框架上层。在改变能源系统时，只需将钢箍旋松，将电力舱移走，换上电池舱，反之亦然，再旋紧钢箍即可。本发明具有体积小、重量轻、结构调整容易的特点，可在水池中或者浅水环境下进行水下机器人故障诊断和容错控制技术的实验研究。
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公开(公告)号：CN119782681A
公开(公告)日：2025-04-08
申请号：CN202411852036.2
申请日：2024-12-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于中心对称多胞体卡尔曼滤波器的AUV速度估计方法，首先对自主式水下机器人的状态空间模型进行系统性的分析,然后结合中心对称多胞体的性质和卡尔曼滤波的思想,计算并优化水下机器人系统状态的可达集,通过最优可达集计算水下机器人的速度区间,实现对其速度的有效监测。该方法适用于多种构型和不同运动状态的自主式水下机器人,与现有技术相比,本发明所提方法不仅可以准确地估算出水下机器人的速度，还能提供速度的区间估计,从而实现了对速度状态的有效监测,显著提高了自主式水下机器人的可靠性和稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119142486A
公开(公告)日：2024-12-17
申请号：CN202411461127.3
申请日：2024-10-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种可保持自水平的回转搬运式多AUV对接及转运装置、方法，属于水下作业机器人装备领域。包括对接模块、垂直搬运模块和回转搬运模块；对接模块包括带有导向框架的回转平台，回转平台顶面设有第一夹紧装置；对接模块一侧安装有垂直搬运模块；垂直搬运模块包括可升降的搬运平台，搬运平台上设有锁紧装置和第二夹紧装置；对接模块的下方安装有回转搬运模块；回转搬运模块包括多分支转轴和安装在每组分支转轴上的水平板；水平板上布置有AUV充电及信息交互装置和第三夹紧装置。该装置提高AUV对接与转运数量且在转运时还可保持AUV自身的水平，为AUV后续出仓等动作做好准备，该发明还将对接部分进行单独的回转驱动降低了机构在海水中的回转阻力。
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公开(公告)号：CN119117229A
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202411342817.7
申请日：2024-09-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63C11/52
Abstract: 本发明公开了一种利用齿形带进行姿态调整的多AUV对接及立式转运系统，涉及长期驻留水下作业机器人装备技术领域，包括回转平台，回转平台上设置有翻转装置，翻转装置的上方设置有升降装置和周向姿态调整装置，周向姿态调整装置设置在升降装置的外围，升降装置的上方设置有定位装置，定位装置的上方设置有夹抱装置，夹抱装置和周向姿态调整装置的上方设置有导向框架，导向框架通过支撑柱连接在回转平台上。本发明采用上述结构的一种利用齿形带进行姿态调整的多AUV对接及立式转运系统，降低了在海水中的回转阻力，具有机构简单、操作简单、安全可靠等优点。
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公开(公告)号：CN115509243B
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202211153366.3
申请日：2022-09-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种适用于大初始偏差状态下能够低能耗运行的AUV运动控制方法，属于水下机器人运动控制技术领域，以AUV水下勘探作业为背景，针对AUV区域跟踪中大初始偏差引发控制量前期的较大抖振问题和AUV现有区域跟踪控制方法因过高速度精度导致的高能耗问题，进行如下工作：①已知量的获取；②推导控制力以及力矩；③将控制力以及力矩作用于AUV，通过传感器获得真实位置和速度信息，并将信息再反馈回步骤①中，重复上述步骤，最终实现AUV的真实误差在期望边界范围内波动且不收敛于零。本发明能够使得AUV大初始偏差等情况下仍能获得相对平稳的控制信号并且实现降低能耗的目的，适用于对跟踪精度没有极高要求的AUV水下任务。
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公开(公告)号：CN118163667A
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202410241311.0
申请日：2024-03-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种水下无人航行器的自主更换电池装置，本发明涉及一种水下无人航行器，本发明为解决现有的水下航行器更换电池不方便且结构复杂、体积大的问题，本发明包括电池更换模块、电池模块和水下无人航行器模块，所述水下无人航行器模块的电池舱与所述电池模块配合安装，所述电池模块位于所述电池更换模块的上部，并通过电池更换模块驱动电池模块从水下无人航行器模块中拆卸与安装。本发明通过楔形滑块与夹爪组件配合，通过推拉即可实现电池的安装与拆卸，操作便捷，可实现水下无人航行器电池的快速更换。本发明属于水下作业技术领域。
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公开(公告)号：CN114217595B
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202111506098.4
申请日：2021-12-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明提供一种基于区间观测器的X型舵AUV故障检测方法，针对水下机器人动力学模型中各参数存在较大建模误差的问题进行研究，使用RBF神经网络对系统建模误差进行在线辨识，直接通过区间观测器与实际系统输出的残差信号来判断系统是否出现故障，该方法适用于水下机器人故障诊断领域，不仅解决了传统观测器故障阈值选取困难的问题，而且对故障有较高的敏感度，也因此具有更广泛的研究与应用价值。
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