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公开(公告)号：CN114879694B
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202210632770.2
申请日：2022-06-06
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供一种基于概率博弈论框架的无人艇自动避碰方法，涉及无人艇领域，包括如下步骤：建立概率分布模型、将概率地图离散化、计算船只的绝对位置、设计避碰方案，其中设计规避方案包括如下步骤：采集目标船只的航行状态、航速、航向，计算目标船只下一时刻所有可能的位置和概率，计算出所有可能的前进速度和航向角，计算出代价函数Cos[ua(t)]最小值时的ua(t)，将ua(t)传递给无人艇控制器，控制无人艇按照ua(t)航行，假设目标船舶的行为是随机的，这更贴合实际复杂场景，局部最小搜索的代价函数和概率地图离散化方法不需要太多的计算能力，易于实际应用，可轻松处理多随机目标船只的避碰。
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公开(公告)号：CN119414851A
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411556502.2
申请日：2024-11-04
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于全局最优的无人船避障路径规划方法及系统，属于无人船导航避障领域。包括步骤S1：构建无人船的动力学模型，定义运动坐标系，无人船在纵荡，横荡和艏摇三个方向均具有对应的速度；步骤S2：通过水环境影响因素对无人船动力学特性的影响，对无人船的动力学模型进行改进和简化；步骤S3：制定基于预测控制的避碰策略，进行离散化处理，计算与其他船只相遇的参数和碰撞的风险，并确定避碰策略中的目标函数；步骤S4：确定最终的避碰路径方法，通过循环迭代的方式，寻找无人船的路径全局最优解。本发明提供的技术方案有效解决了技术中存在的不能准确和高效进行无人船路径规划避障的问题。
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公开(公告)号：CN119292282A
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202411644359.2
申请日：2024-11-18
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种基于融合模型预测控制的无人船路径规划方法及系统，属于无人船路径规划避障领域。包括步骤S1：对无人船海洋环境的外部干扰进行不确定性进行建模与处理；步骤S2：根据无人船实时状态与海洋环境变化构建双模式控制策略并引入协同逐次线性化方法；步骤S3：合理优化无人船路径规划参数矩阵中各元素的权重；设计无人船路径规划的成本函数；步骤S4：构建无人船实际执行任务中海洋任务场景相符的仿真环境，详细记录整个过程中的路径轨迹、航行时间、控制输入序列关键信息，分析仿真结果，验证有效性。本发明提供的技术方案有效解决了技术中存在的不能准确和高效进行无人船路径规划避障的问题。
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公开(公告)号：CN117094161A
公开(公告)日：2023-11-21
申请号：CN202311077590.3
申请日：2023-08-25
Applicant: 上海交通大学 , 上海交大日照海洋智能装备研究院
IPC: G06F30/20 , G06F119/14 , G06F111/10
Abstract: 一种深海拖曳系统拖缆参数对拖缆位姿敏感度分析的方法，根据集中质量法建立深海拖曳系统拖缆数学模型，用于描述拖缆的物理规律并计算拖缆位姿；对拖缆的物理参数和环境参数进行拉丁超立方采样，采样得到的样本集用于描述输入参数的不确定性；将样本集代入深海拖曳系统拖缆数学模型并计算输出的拖缆离散化后各质点坐标值，即拖缆不同长度位置的坐标值，再将坐标值依次连线构成拖缆的位置和姿态；根据拖缆的物理参数和环境参数和拖缆离散化后各质点坐标值，通过全局敏感度分析方法得到深海拖曳系统拖缆模型的代理模型；根据代理模型的系数计算拖缆的物理参数和环境参数对应的全局敏感度指标，从而量化输入参数不确定性对输出响应的影响。本发明所需的样本数量更少的同时能够将输入参数对输出响应的影响大小进行排序，也能定量输出输入参数对输出响应影响的大小。
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公开(公告)号：CN116552758A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310486628.6
申请日：2023-05-04
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种基于衔叶式的爬游一体载体结构及水下机器人，主框架左右两侧均转动安装有衔叶式履带结构，且在主框架两侧均安装有用于驱动衔叶式履带结构摆动的摆动驱动机构，各衔叶式履带结构在前后方向上均设有两个履带轮，两个履带轮之间通过履带传动连接，在履带的外侧端面等间距固定有若干衔叶式叶片。爬游一体载体结构采用模块化设计，可兼容搭载各类任务载荷，实现水下机器人功能的多样化，使水下机器人能够适应更加多元化与复杂化的作业环境；通过两侧衔叶式履带结构的折叠翻转实现爬行与游动的转化，可以在主框架上留出更多的空间给任务荷载设备。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115140253A
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202210993580.3
申请日：2022-08-18
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开了一种可模块化更换任务载荷的水文探测无人艇，包括：船体，包括上层框架和片体，所述片体对称设置在所述上层框架的底部两侧；推进系统，包括纵向推进器和横向推进器，所述纵向推进器设置在所述船体的艉部，所述横向推进器设置在所述船体的艏部；控制单元，包括相互配合的上位机和下位机，所述下位机封装在中控盒内，所述中控盒固定在所述上层框架上，所述控制单元与推进系统电路、GPS模块电路、声呐模块电路和通信模块电路相连接。本发明可以实现无人艇功能的多样化，使无人艇能够适应更加多元化与复杂化的作业环境，且本发明拆卸、组装、改造更加方便快捷，也便于陆上的运输与携带。
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公开(公告)号：CN111776148A
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN202010333105.4
申请日：2020-04-24
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种基于小型无人艇的海空潜一体化巡检系统，包括系留式无人机巡检系统(1)、船载巡检系统(2)、无人艇平台(4)和系留式水下机器人巡检系统(5)，所述的无人艇平台(4)包括固定门架(4.2)和无人艇本体(4.19),无人艇本体(4.19)为耐波双体船型，所述的系留无人机巡检系统(1)包括多旋翼无人机(1.1)和无人机着陆平台(1.4)，所述的系留式水下机器人巡检系统(5)包括遥控绞车(5.1)、水下GPS接收器阵列(5.4)、水下巡检机器人(5.7)和水下GPS定位器(5.8)。本发明的巡检系统，具有功能强大、效率高、连续作业及巡检成本低等特点，能够满足快速增长的风电场装机容量以及其它大型海洋工程装备对巡检设备的要求。
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公开(公告)号：CN109263787B
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN201811167376.6
申请日：2018-10-08
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种复合动力无人艇，其特征在于，包括，无人艇本体，所述的无人艇本体包括一个主船体(01)和主船体两侧对称的一对片体(03)，所述的主船体(01)具有瘦削的船首；连接桥(04)，用于连接主船体(01)和一对片体(03)；铺板(05)，用于将连接桥(04)、主船体(01)上甲板、一对片体(03)的上部连成一个安装平面；风帆(02)，为翼帆结构，包括桅杆(3)和风帆基座，所述的桅杆(3)与风帆基座通过法兰连接，所述的风帆基座固定安装在主船体(01)的船底中部的纵桁上；设置在无人艇本体上的电力系统、推进系统和控制系统。本发明的复合动力无人艇，为具有瘦削船首的穿浪型三体船，能够在风能、电能和化石能之间切换，并且耐波性好、适航性高。
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公开(公告)号：CN110208825A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910348697.4
申请日：2019-04-28
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种用于无人船艇测试的可移动数据采集终端，包括核心板(1)、船位测量系统(2)、移动通信系统(3)和密封壳体(4)，其特征在于，所述的核心板(1)具有外部电源接口、RS232串口通信接口，处理船位测量系统(2)获得的测量信息，所述的船位测量系统(2)包括GNSS板卡(21)和GNSS高精度测量天线一(221)、GNSS高精度测量天线二(222)，所述的移动通信系统(3)包括移动通信板卡(31)和移动通信天线(32)。本发明的用于无人船艇测试的可移动数据采集终端采用低功耗设计，可长时间稳定运行，可实时测量待测试无人船艇真实的高精度位置信息、时间信息、艏向信息、运动方向及速度信息。
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公开(公告)号：CN119514214A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411641719.3
申请日：2024-11-18
Applicant: 上海交通大学
IPC: G06F30/20 , B63C11/52 , G06Q10/04 , G06F17/13 , G06F17/16 , G06F119/14 , G06F113/08
Abstract: 一种水下拖曳系统拖缆长度动态实时预报方法，通过构建包含拖缆的运动学与动力学方程的拖曳系统的离散化模型，根据根据离散化模型进行拖缆长度动态预报的数值仿真。本发明能够连续准确预报拖体在给定作业深度下所需的缆长，从而确保拖体在指定作业位置稳定作业。
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