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公开(公告)号：CN103941685B
公开(公告)日：2017-01-18
申请号：CN201410145908.1
申请日：2014-04-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B19/418
CPC classification number: Y02P90/02
Abstract: 本发明属于深海作业型ROV水下主控领域，具体涉及一种深海作业型ROV控制系统及其控制方法。本发明包括监控层、控制层、执行层、公共数据层，监控层分为信息处理模块、设备通信模块、设备状态监控模块；控制层包括资源分配模块、任务决策模块、任务控制模块、指令输出模块。本发明应用VxWorks嵌入式实时操作系统，其高性能保证了ROV多任务的实时处理，并且稳定性好，扩展性强；结构简明，各部分任务清晰，运行高效，并且任务层次分明，便于系统维护；本发明通用性好，可广泛用于深海作业型ROV控制系统中。
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公开(公告)号：CN105383654A
公开(公告)日：2016-03-09
申请号：CN201510727297.6
申请日：2015-10-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及水下机器人技术领域，具体涉及的是一种能够实现自主式水下潜器在大深度、长航时情况下的快速、精确的深度控制的自主式水下潜器的深度控制装置及其控制方法，该方法。自主式水下潜器的深度控制装置，包括深度数据采集系统、浮力调节系统、推进系统、深度控制器、大深度水下潜器浮力模型，深度数据采集系统由深度计、高度计、盐深传感器和惯性系统共同对自主式水下潜器的深度信息进行采集，经过信息采集系统的信号同步和融合，提取出潜器的深度信息，分别传送到深度控制器和浮力模型。采用浮力调节装置和推进器进行组合设计潜器的深度控制系统，既满足系统深度控制的快速性要求，也保证深度伺服控制的稳定性和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN105234930A
公开(公告)日：2016-01-13
申请号：CN201510665257.3
申请日：2015-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供了一种基于构形平面的冗余机械臂运动控制方法。本发明从组成冗余机械臂构形平面入手，利用空间几何的方法，确定冗余机械臂进行空间运动控制规划的过程，通过空间矢量引导、避障路径的比较、动力学校核，快速找到空间优化的路径，实现多目标轨迹规划方法。本发明解决的冗余机械臂运动规划的通用性问题，不依赖机器人构形，形式简单，降低了求解的难度，减少计算量，能够按需要得到优化解，具有通用性和快速性，满足多目标任务和环境对冗余机械臂的运动规划要求。
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公开(公告)号：CN104084947A
公开(公告)日：2014-10-08
申请号：CN201410201327.5
申请日：2014-06-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供本发明一种七功能水下机械臂系统，包括手爪、腕、第一-第五关节，第一关节包括底座、第一液压缸，第二关节包括第一连杆、第二液压缸，第三关节包括第二连杆、第三液压缸，第四关节包括第三连杆、第四液压缸，第五关节包括第四连杆、第五液压缸；手爪包括腕前端、第一指端-第二指端、第一-第二主连杆、第一-第二辅助连杆、第六液压缸，腕包括连接件、旋转马达、第五连接杆。本发明结构简洁紧凑，负载能力强，机械手爪可进行拆卸更换，具有七个自由度，在深海探测以及相应的海底作业中，具有比较大的适用性。
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公开(公告)号：CN103942383A
公开(公告)日：2014-07-23
申请号：CN201410153093.1
申请日：2014-04-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及深海作业型ROV技术领域，具体地说是一种深海作业型水下机器人的动力学和运动学估计方法。本发明包括：建立定坐标系、随体坐标系和推进器坐标系，估计六自由度坐标转换矩阵；估计作业型水下机器人质量矩阵以及引起的柯氏力和向心力矩阵；估计作业型ROV所受水动力；估计作业型ROV所受静力；估计作业型ROV推力；估计未知干扰项；确定作业型ROV最终的动力学和运动学模型。本发明利用动力学、流体力学和潜艇操纵性等理论进行深海作业型ROV的动力学和运动学建模，针对水下潜器复杂的数学模型，利用对称理论和小量忽略的方法对深海作业型ROV的数学模型进行简化，所建立的模型可以更精确的估计ROV受力情况。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105383654B
公开(公告)日：2018-10-26
申请号：CN201510727297.6
申请日：2015-10-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及水下机器人技术领域，具体涉及的是一种能够实现自主式水下潜器在大深度、长航时情况下的快速、精确的深度控制的自主式水下潜器的深度控制装置及其控制方法，该方法。自主式水下潜器的深度控制装置，包括深度数据采集系统、浮力调节系统、推进系统、深度控制器、大深度水下潜器浮力模型，深度数据采集系统由深度计、高度计、盐深传感器和惯性系统共同对自主式水下潜器的深度信息进行采集，经过信息采集系统的信号同步和融合，提取出潜器的深度信息，分别传送到深度控制器和浮力模型。采用浮力调节装置和推进器进行组合设计潜器的深度控制系统，既满足系统深度控制的快速性要求，也保证深度伺服控制的稳定性和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN105234930B
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201510665257.3
申请日：2015-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供了一种基于构形平面的冗余机械臂运动控制方法。本发明从组成冗余机械臂构形平面入手，利用空间几何的方法，确定冗余机械臂进行空间运动控制规划的过程，通过空间矢量引导、避障路径的比较、动力学校核，快速找到空间优化的路径，实现多目标轨迹规划方法。本发明解决的冗余机械臂运动规划的通用性问题，不依赖机器人构形，形式简单，降低了求解的难度，减少计算量，能够按需要得到优化解，具有通用性和快速性，满足多目标任务和环境对冗余机械臂的运动规划要求。
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公开(公告)号：CN105183009A
公开(公告)日：2015-12-23
申请号：CN201510665225.3
申请日：2015-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D3/12
Abstract: 本发明提供了一种冗余机械臂轨迹控制方法。本发明以构形平面的冗余机械臂运动学求解方法为基础，推导出构形平面的速度分配方法，进而确定了基于构形平面间速度分配的冗余机械臂运动轨迹规划过程，对运动规划中面临的工作位形确定、空间避障、构形平面内速度分配等关键步骤进行了推导，能够满足复杂的空间避障要求，解决空间插值点之间的机械臂末端点轨迹的不确定性，能够实现良好的运动轨迹。本发明解决了冗余机械臂逆解的难题，具有计算速度快、解算精度高的优点，满足实际任务和环境对冗余机械臂的轨迹运动作业需要。
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公开(公告)号：CN103390101A
公开(公告)日：2013-11-13
申请号：CN201310296056.1
申请日：2013-07-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明公开一种用于串联形式机器人逆运动学的通用求解方法。它通过对多种类型的机器人运动关节进行分类和简化，建立统一形式的机器人运动关节运动学模型，然后依据平面化处理方法对机器人工作构形进行二维形式处理，在此基础上对形成平面化构形进行分类划分，分别建立自动形式的平面构形工作空间求解方法，最后通过对任意机器人构形进行构形平面匹配实现串联形式机器人逆运动学求解。该方法既可以克服传统解析方法求解机器人构形问题的局限性和专一性，又克服了通用迭代方法非实时性和精度差的问题，能够快速、准确的实现机器人逆运动学的求解。满足通用机器人运动学求解要求和机器人运动控制的实际需要。
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公开(公告)号：CN104999463B
公开(公告)日：2017-03-01
申请号：CN201510400261.7
申请日：2015-07-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及机器人技术领域，提供的是一种基于构形平面的冗余机械臂运动控制方法，该方法能够保证冗余机械臂在复杂的工作空间中实现空间避障等多目标条件下的运动控制。本发明包括如下步骤：运用动力学对冗余机械臂进行构形平面划分；按照构形平面匹配的方式进行冗余机械臂初规划；对规划的冗余机械臂的每个构形平面进行空间障碍物干涉检测，对产生干涉的构形平面进行重新调整和规划；对调整后的冗余机械臂规划进行关节的速度、加速度的样条曲线平滑处理；对整个运动过程进行动力学校核。本发明结合冗余机械臂的结构特点和工作方式，将构形平面引入到冗余机械臂的运动控制中，该方法能够直观快速实现冗余机械臂的运动控制规划。
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