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公开(公告)号：CN101659320A
公开(公告)日：2010-03-03
申请号：CN200910072923.7
申请日：2009-09-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63H25/26
Abstract: 本发明提供的是一种无人潜水器用转速可调节智能化舵机。包括步进电机、步进电机驱动器、舵轴角度光栅感应器、PC/104计算机、PC/104总线AD采集卡、PC/104总线脉冲输出板。步进电机密封于水密外壳中，驱动轴通过动密封伸出与舵轴通过轴系联接；PC/104计算机、AD采集卡和脉冲输出板插接，和步进电机驱动器一起密封于水密外壳中。PC/104计算机水密外壳上设置三个水密插头。舵轴角度光栅感应器安装于舵轴处，舵轴角度光栅感应器的信号反馈端与电压采集端联结，将PC/104计算机与控制舱主控计算机通过RS-232串行通信联结。本发明可根据航速，智能决定舵叶转动速度，避免扭矩不够步进电机无法转动等舵机失误动作，并有效测定舵轴转动不到位等故障，保证无人潜水器方向控制的精确度。
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公开(公告)号：CN101337578A
公开(公告)日：2009-01-07
申请号：CN200810137018.0
申请日：2008-08-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是三油囊调节的水下机器人及其定深控制方法。通过相应传感器获取深度、纵向速度、姿态角度等信息。根据主控计算机指令决定静态下潜或运动下潜。若指令为静态下潜，艏、舯、艉同时从油囊中抽油，减少油囊排水体积，使水下机器人从总体上浮力＜重力，实现下沉；若指令为运动下潜，轴向主推力器开动，加速进入定速运动状态，艏部储油罐从艏油囊中吸油，减少艏油囊排水体积；从艉储油罐向艉油囊内排油，增大艉油囊排水体积。水下机器人从零纵倾变为艏重状态，埋艏。此时轴向运动耦合埋艏运动，实现有纵倾下潜。静态上浮或运动上浮时，吸排油动作与之相反。本发明对于长距离航行的水下机器人在节省能量上具有特别意义。
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公开(公告)号：CN101323363A
公开(公告)日：2008-12-17
申请号：CN200810136825.0
申请日：2008-07-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种大深度无人潜水器及其深度复合控制方法。其组成包括潜器主体，安装在潜器主体艉部的艉部主螺旋桨，安装在潜器主体艏部的艏部水平翼，安装在潜器主体艉部的艉部水平翼，在潜器主体内部设置有浮力调节水舱，在潜器主体的艉部和艏部分别设置有艉垂向槽道桨和艏垂向槽道桨，由一台嵌入有控制核心程序的在主控耐压舱内一台PC/104计算机进行控制。从水面状态开始，向浮力调节水舱注水；在距离预定深度还有50m距离时开始吹除浮力调解水舱中的压载水；依靠垂向槽道桨提供向上的力；待无人潜水器的下沉速度减缓到0.5m/s以下时，进入定速航行状态，依靠艏、艉水平翼控制纵倾，进而耦合轴向运动，精确控制深度。
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公开(公告)号：CN101386340A
公开(公告)日：2009-03-18
申请号：CN200810137410.5
申请日：2008-10-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种船体检测水下机器人。包括水下机器人主体，在水下机器人主体上安装有环境感知设备、运动感知设备和运动执行设备，所述的环境感知设备包括超声测厚仪、图像声纳、水下微光摄像机；所述的运动感知设备包括光纤罗经、深度计；所述的运动执行设备包括导管螺旋桨、三自由度云台；所有设备接入水下机器人本体耐压舱内一台PC/104计算机中；将控制程序嵌入PC/104计算机中，PC/104计算机采集环境感知设备和运动感知设备信息后和水面主控计算机进行混合数据的大数据量网络通讯、把水面主控计算机的控制指令输出给螺旋桨。
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公开(公告)号：CN101659320B
公开(公告)日：2011-05-11
申请号：CN200910072923.7
申请日：2009-09-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种无人潜水器用转速可调节智能化舵机。包括步进电机、步进电机驱动器、舵轴角度光栅感应器、PC/104计算机、PC/104总线AD采集卡、PC/104总线脉冲输出板。步进电机密封于水密外壳中，驱动轴通过动密封伸出与舵轴通过轴系联接；PC/104计算机、AD采集卡和脉冲输出板插接，和步进电机驱动器一起密封于水密外壳中。PC/104计算机水密外壳上设置三个水密插头。舵轴角度光栅感应器安装于舵轴处，舵轴角度光栅感应器的信号反馈端与电压采集端联结，将PC/104计算机与控制舱主控计算机通过RS-232串行通信联结。本发明可根据航速，智能决定舵叶转动速度，避免扭矩不够步进电机无法转动等舵机失误动作，并有效测定舵轴转动不到位等故障，保证无人潜水器方向控制的精确度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101419464B
公开(公告)日：2010-07-07
申请号：CN200810064716.2
申请日：2008-06-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/04
Abstract: 本发明提供的是一种采用矢量推进器的无人潜水器定深航行控制方法。包括这样一些步骤：(1)通过相应传感器获取深度、纵向速度、姿态角度信息；(2)将深度的偏差论域映射到纵倾角的偏差论域，改深度控制为纵倾控制，计算此时需要的纵倾方向转矩，根据矢量推进器的力臂计算应给出的垂直方向的力；(3)调整矢量推进器推水角度和转速，输出指定方向的推力，在垂直面分解后垂直方向的力用于调节纵倾，水平方向的力用于保持速度。本发明可有效提高采用矢量推进器的无人潜水器定深航行的控制精度，实际应用于无人潜水器控制系统设计，可进行水下探测，考古，水下救捞等。
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公开(公告)号：CN101386340B
公开(公告)日：2010-07-07
申请号：CN200810137410.5
申请日：2008-10-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种船体检测水下机器人。包括水下机器人主体，在水下机器人主体上安装有环境感知设备、运动感知设备和运动执行设备，所述的环境感知设备包括超声测厚仪、图像声纳、水下微光摄像机；所述的运动感知设备包括光纤罗经、深度计；所述的运动执行设备包括导管螺旋桨、三自由度云台；所有设备接入水下机器人本体耐压舱内一台PC/104计算机中；将控制程序嵌入PC/104计算机中，PC/104计算机采集环境感知设备和运动感知设备信息后和水面主控计算机进行混合数据的大数据量网络通讯、把水面主控计算机的控制指令输出给螺旋桨。
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公开(公告)号：CN101661290B
公开(公告)日：2011-05-11
申请号：CN200910072924.1
申请日：2009-09-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明提供的是一种智能潜水器控制舱的全实物测试装置及测试方法。水密接插线一端与控制舱水密插头联接，另一端将串行通信信号线接入普通PC多串口卡，将模拟电压信号线、数字信号线、脉冲信号线接入多功能卡。在普通PC中启动智能潜水器水动力学计算和传感器模拟程序，通过多串口卡上的指定串口和多功能卡上的指定端口接收指令进行动力学计算后，通过多串口卡和多功能卡，发回传感器状态信息；控制舱内各个嵌入式计算机程序启动，通过水密接插线发出控制指令，接收通过水密接插线返回的传感器信息；建立控制-传感器信息反馈-再控制-再反馈的信息循环，形成完整的控制程序调试闭环，长时间考核控制水密舱内软硬件的可靠性。
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公开(公告)号：CN101323363B
公开(公告)日：2010-09-08
申请号：CN200810136825.0
申请日：2008-07-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种大深度无人潜水器及其深度复合控制方法。其组成包括潜器主体，安装在潜器主体艉部的艉部主螺旋桨，安装在潜器主体艏部的艏部水平翼，安装在潜器主体艉部的艉部水平翼，在潜器主体内部设置有浮力调节水舱，在潜器主体的艉部和艏部分别设置有艉垂向槽道桨和艏垂向槽道桨，由一台嵌入有控制核心程序的在主控耐压舱内一台PC/104计算机进行控制。从水面状态开始，向浮力调节水舱注水；在距离预定深度还有50m距离时开始吹除浮力调解水舱中的压载水；依靠垂向槽道桨提供向上的力；待无人潜水器的下沉速度减缓到0.5m/s以下时，进入定速航行状态，依靠艏、艉水平翼控制纵倾，进而耦合轴向运动，精确控制深度。
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