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公开(公告)号：CN110220510A
公开(公告)日：2019-09-10
申请号：CN201910475350.6
申请日：2019-06-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/00
Abstract: 本发明公开一种考虑地图准确性的水下机器人海底地形匹配导航路径规划方法，属于水下机器人领域。本发明包括：建立环境模型，结合海底地形特征和地图数据准确程度两部分信息，依据Sigmoid函数将标准差信息非线性映射至[0，1]空间，形成归一化的海底地形特征图；实施H-RRT*算法进行路径求解，求解过程为迭代-采样-寻优的过程。路径规划方法能够充分利用已有信息，如海底地形特征和地图测量数据来源，作为影响水下机器人地形匹配导航性能的因素考虑在内；路径规划方法搜索性能强，可以实现超大地图下的路径搜索和寻优。
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公开(公告)号：CN109283842A
公开(公告)日：2019-01-29
申请号：CN201810874966.6
申请日：2018-08-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开一种无人艇航迹跟踪智能学习控制方法，属于无人艇智能控制技术领域。本发明包括：根据无人艇作业任务预先设定若干航迹点，依次连接各航迹点，生成由直线路径单元组成的复合路径，提取每个直线路径单元上的实时参考路径点：计算无人艇参考艏向角，并建立跟踪下一个直线路径单元的切换策略：设计基于模型在线学习的模糊自适应控制器，采用乘积推理机实现规则的前提推理，使用单值模糊器进行模糊化，利用乘积推理机实现规则前提与规则结论的推理，采用平均解模糊器，得到模糊系统的输出；将控制力、控制力矩映射为推进器电压与指令舵角，驱动无人艇达到期望航速、航向，进而完成航迹跟踪。
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公开(公告)号：CN109263840A
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201810869574.0
申请日：2018-08-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下机器人领域，具体涉及一种水下机器人大潜深下潜中推进器及主动故障诊断方法。该推进器由主体部分，下潜压载，上浮压载，控制计算机，惯导系统，深度计，水平方向上的左推进器，右推进器，提供垂直方向推力的前推进器和后推进器构成，本发明所述的主动故障诊断方法，可在水下机器人大潜深下潜过程中，尽早发现推进器存在的故障，及时回收维修，减少已经下潜至深海，而在执行作业任务过程中再发现故障，所造成的人力、物力损失；该方法，在下潜过程中，可及时发现垂向推进器存在的故障，减小水下机器人因推进器故障坐落海底的风险。
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公开(公告)号：CN105228212B
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201510593888.9
申请日：2015-09-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种适用于水下动态自组织网络的多移动汇聚节点定位辅助的水下传感器网络路由方法。本发明包括全局定位阶段、动态数据树形成阶段、发送预判阶段。本发明将改进的边界定位使用到水下路由策略中，并采用局部方位树模型进行路由结构划分，可以有效减少能量的消耗，避免由于传输距离过长而过高的消耗能量；发送预判模型可以有效的使数据向目的节点有向传输，寻求一条树间节能路径。网络结构的周期性刷新可以保证网络结构不会因为节点的移动变化导致数据传输率的降低，这样不但可以降低的数据传输时产生的能量消耗，同时也减少了传输延迟，提高了数据传输效率。
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公开(公告)号：CN108628326A
公开(公告)日：2018-10-09
申请号：CN201810758522.6
申请日：2018-07-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供及一种智能水下机器人运动重规划策略，该策略将智能水下机器人的作业任务视为规划一条安全经济的航行路径并在一系列路径点上完成相应的行为，当水下机器人按照全局规划路径航行，遇到障碍物时，利用矩形避障策略进行避障，避开障碍物后根据代价函数选择点跟踪策略或路径跟踪策略，到达指定位置后完成相应任务。该策略简单易实施，智能水下机器人完成作业任务的同时保证其安全，提高机器人的环境自适应性，航行的经济型大大提高，使得机器人重规划更加完善。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108363400A
公开(公告)日：2018-08-03
申请号：CN201810084233.2
申请日：2018-01-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
CPC classification number: G05D1/0692
Abstract: 本发明公开了一种基于虚拟锚泊的欠驱动AUV三维控制区域镇定控制方法，属于无人水下机器人运动控制技术领域，包含以下步骤：建立AUV六自由度运动学方程，AUV六自由度动力学方程；建立欠驱动AUV的相对速度和相对加速度的方程；对欠驱动水下机器人进行受力分析；通过改进的静态悬链线方程表示悬链曲线张力水平分力方程和垂直分力方程；求解水下机器人所受到的悬链曲线张力水平分力和垂直分力；对悬链曲线张力水平分力和悬链曲线张力垂直分力进行分解：将纵向力、转艏力矩和俯仰力矩分配到AUV的执行器。本发明不依赖于模型，控制算法结构较为简单，并且能够让欠驱动AUV在强干扰环境下实现抵抗海流的目标，抗干扰能力强，具有很强的实际应用前景。
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公开(公告)号：CN106737659B
公开(公告)日：2017-11-21
申请号：CN201611009723.3
申请日：2016-11-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供一种水下无人航行器和机械手系统的手艇协调控制方法，通过PC104、数据采集板、机械手电机、螺旋桨推进器、磁罗经、多普勒测速仪等设备构建水下无人航行器控制系统，获取系统各自由度的姿态信息，同时进行硬件层面的控制；根据航行器和机械手的位置姿态建立内部扰动力观测器，依据牛顿‑欧拉方法观测各时刻因系统姿态变化产生的倾斜力矩和耦合力矩；建立航行器和机械手的协调运动控制器，在控制中对航行器作业过程中受到的机械手扰动力进行补偿，实现作业过程中航行器稳定和精确控制。本发明可实际应用于UVMS控制系统设计，对于水下机器人在自主作业和遥控作业方面具有重要意义，用以实现水下无人航行器的稳定的高精度作业。
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公开(公告)号：CN106628048A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201610915290.1
申请日：2016-10-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63B45/04
CPC classification number: B63B45/04 , B63B2201/08
Abstract: 本发明提供一种全海深智能水下机器人的激光示踪器，包括通过线缆连接的控制器耐压舱和发光设备耐压舱、光敏传感器开关模块、机械式压力传感器开关模块、红色激光器、绿色激光器、LED聚光灯、电池组、限流电阻和无线电遥控开关，绿色激光示踪器、红色激光示踪器、光敏传感器开关模块、机械式压力传感器开关模块串联后经无线电电控开关连接并联接入由LED聚光灯、限流电阻、电池组串联组成的电路中，发光设备耐压舱上设置有四个玻璃窗口，光敏传感器开关模块、红色激光器、绿色激光器、LED聚光灯分别对应一个玻璃窗口。本发明能让回收人员在较恶劣的海况快速发现AUV并协助顺利回收。
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公开(公告)号：CN105643626A
公开(公告)日：2016-06-08
申请号：CN201610130717.7
申请日：2016-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B25J9/16
CPC classification number: B25J9/1633 , B25J9/1607 , B25J9/161 , B25J9/162 , B25J9/163
Abstract: 本发明公开了一种基于双重判据的水下机器人推力优化分配方法，针对水下机器人的推进器布置情况建立推力分配模型，对矢量推进器在每个自由度方向推力进行2范数和无穷大泛数双重判据的推力优化分配；使用对偶原理将推力优化分配的原问题转化为线性等式的对偶问题，利用神经网络方法求解该线性等式得到推力分配的优化解；根据每个推进器的控制电压—推力曲线，将优化解得到的每个推进器推力进行多次艾特金插值，得到推进器的输出电压，实现水下机器人多个自由度的运动控制。本发明可最大限度地利用推进器同时完成机器人的多自由度运动，对水下机器人的精确控制、容错控制、抗扰控制、作业过程中的姿态稳定控制等方面有重要作用。
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公开(公告)号：CN105444664A
公开(公告)日：2016-03-30
申请号：CN201510955940.0
申请日：2015-12-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种自主式水下航行器数字化舵角检测装置及舵角标定方法。包括垂直舵基准模块(1)、垂直舵测量模块(2)、水平舵基准模块(3)、水平舵测量模块(4)和数据处理模块(5)，所述的垂直舵基准模块(1)、垂直舵测量模块(2)、水平舵基准模块(3)和水平舵测量模块(4)均以MPU9250为核心构成且分别通过RS485串口与数据处理模块(5)连接，所述的数据处理模块(5)以AVR单片机为核心构成且通过RS232串口与控制系统即上位机连接。本发明具有使用灵活、安装方便、精确度高、稳定可靠、抗干扰能力强等优点，能满足现有AUV系统的需求。
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