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公开(公告)号：CN111665722A
公开(公告)日：2020-09-15
申请号：CN202010557630.4
申请日：2020-06-18
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 青岛哈船智能海洋装备技术有限公司
Abstract: 本发明的目的在于提供一种基于预测控制的海浪主动补偿控制方法，首先根据采集的海浪对船体扰动数据训练出神经网络预测器，然后不断采集新的海浪对船体扰动数据对预测器进行滚动优化，最后通过反馈矫正修正实际系统存在的未知误差导致预测输出和实际输出存在的偏差，实现精确实时的海浪主动补偿。结合混联机构运动规划算法和海浪干扰预测器，对主动海浪补偿控制系统进行整体仿真，通过传统PID算法进行仿真对比实验，验证了本发明的有效性，具有更强的鲁棒性。本发明能有效解决混联机构进行海浪主动补偿的滞后问题，满足海洋平台的运维需要，本发明也为其他形式的海浪补偿机构提供了解决方案。
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公开(公告)号：CN110763228B
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN201910950131.9
申请日：2019-10-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下组合导航技术领域，具体涉及一种基于海底油气管节点位置的组合导航系统误差修正方法。本发明解决了全自主海底油气管检测机器人对超长距离海底油气管道腐蚀缺陷的精确定位问题。本发明是一种低成本且有效的方法，无需上浮至海面，只需要在检测到海底油气管节点时进行悬停，从而完成海底油气管检测机器人的位置误差修正，实现长时间长航程的海底油气管检测作业，提高海底油气管检测机器人的作业效率。当海底油气管检测机器人运动到海底油气管节点位置时悬停，进行零速修正，提高系统的导航定位精度。本发明为海底油气管检测机器人完成长航时、长航程作业提供保障，也为水下无人航行长航时精确导航提供了借鉴和解决方案。
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公开(公告)号：CN108860527B
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN201810745727.0
申请日：2018-07-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明为一种水下机器人‑水下机械臂系统，属于水下机器人领域，由三部分组成：水下机器人本体、水下机械臂和辅助调节装置；水下机器人本体为无缆型的自主式水下机器人，其动力系统采用欠驱动方式实现水下机器人的姿态和运动控制，其驱动系统由单推进器和一个十字舵组成，安装在其艉部；本系统采用四自由度五功能的水下机械臂，该水下机械臂由两个回转关节和两个摆动关节和一个机械手抓组成，辅助调节装置安装在水下机器人的正下方，靠近艉部。该装置由丝杠滑块机构，和伺服电机驱动。通过移动滑块，能够实现对水下机器人重心的调节。用来补偿水下机械臂在运动过程中对水下机器人重心纵向变化影响，实现水下机器人姿态稳定。
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公开(公告)号：CN110135438A
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201910384347.3
申请日：2019-05-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于梯度幅值预运算的改进SURF算法，属于水下目标图像识别领域，以传统的SURF算法为基础，通过积分图查找的方式来代替复杂的高斯计算，在图像的边缘化和锐点中存在描述图像的极值特征和高频噪声，引入图像信噪比衡量指标，用以突出有效特征或者其分量。在SURF算法构建Hessian矩阵时，在Hessian之前加入具有平滑的梯度幅值计算方法，有效改善现有SURF算法的效果。本发明解决了传统SURF算法的特征点数目少和特征点不均匀的难题，具有特征点提取精度高，有更好的噪声抑制力的优点，可引入水下三维重建中，可有效的提高水下目标三维重建的精度与质量，为水下机器人进行水下观测和作业提供有力的支撑。
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公开(公告)号：CN110027678B
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN201910324519.8
申请日：2019-04-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于海浪主动补偿的混联登乘机构运动规划方法。本发明通过对混联登乘系统的结构分析，并进行分解，分别建立六自由度并联平台和三自由度串联舷梯运动学模型，通过雅克比矩阵伪逆法对两个子系统进行运动量分配，结合当前任务情况和子系统的约束情况，采用梯度投影法优化系统的运动量，避免系统的奇异位形出现。该方法有效解决混联机构自由度冗余的运动学多解问题，同时综合考虑关节限位、机构奇异位形等因素，极大限度地优化了混联机构的空间运动分配，为混联登乘系统控制提供输入参数，满足实际工作情况下的运维需要。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108674613B
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201810506717.1
申请日：2018-05-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种水下机器人重心辅助调节系统及控制方法，姿态检测系统用于检测水下机器人本体姿态；水下机器人运动信息输入模块用于检测水下机器人本体的运动控制信息和搭载水下机器人本体上的水下机械臂的运动控制信息；调节运动控制器根据水下机器人纵倾姿态信息和水下机器人运动控制信息和水下机械臂运动控制信息推导出水下机械臂重心变化趋势和大小，控制丝杠滑块机构并调整水下机器人的重心；丝杠滑块机构是重心辅助调节系统的执行机构。本发明将电池舱作为调节单元，解决海流外干扰、水下机械臂重心变化对机器人本体影响，能够补偿重心变化对水下机器人本体的干扰，有效解决静态条件下抵抗海流干扰问题。
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公开(公告)号：CN110135438B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN201910384347.3
申请日：2019-05-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于梯度幅值预运算的改进SURF算法，属于水下目标图像识别领域，以传统的SURF算法为基础，通过积分图查找的方式来代替复杂的高斯计算，在图像的边缘化和锐点中存在描述图像的极值特征和高频噪声，引入图像信噪比衡量指标，用以突出有效特征或者其分量。在SURF算法构建Hessian矩阵时，在Hessian之前加入具有平滑的梯度幅值计算方法，有效改善现有SURF算法的效果。本发明解决了传统SURF算法的特征点数目少和特征点不均匀的难题，具有特征点提取精度高，有更好的噪声抑制力的优点，可引入水下三维重建中，可有效的提高水下目标三维重建的精度与质量，为水下机器人进行水下观测和作业提供有力的支撑。
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公开(公告)号：CN109594603B
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN201811504335.1
申请日：2018-12-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: E02F5/28
Abstract: 本发公开了一种用于快速清理海管上方淤泥的射流型ROV型挖沟机，用于快速清理已埋海油管道上方的淤泥。本发明包括滑撬、浮力材料、ROV本体以及射流型ROV型挖沟机控制系统，其中，ROV本体整体是一体化的金属框架，为系统的各个部件提供安装和支撑；浮力材料位于ROV本体上部，为挖沟机提供一定的浮力；滑撬位于ROV本体底部；射流型ROV型挖沟机控制系统由挖泥机的控制器、姿态传感器、海管检测传感器、动力包、伺服阀箱、推进器系统、高压泵和喷射臂组成，连接在ROV本体内部，控制器根据各传感器提供的信息控制规划挖沟机的工作路径和工作性能。本发明为海油管道的开挖和清理提供新的解决方案，同时为海油工程的顺利清理和实施提供了保障。
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公开(公告)号：CN110006433A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201910323789.7
申请日：2019-04-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于导航技术领域，提供海底油气管检测机器人的组合导航定位系统及方法，主要由差分GPS系统、超短基线定位系统(USBL)、捷联惯导系统(SINS)、多普勒计程仪(DVL)等组成：差分GPS系统精确定位水面艇的地理位置坐标；超短基线定位系统确定水下无人航行器相对于水面无人艇的三维矢量位置；捷联惯导系统检测水下无人航行器实时航向和姿态；多普勒计程仪检测水下无人航行器运行的绝对速度。SINS与DVL组合实现水下无人航行器短时的高精度定位，差分GPS和USBL组合实现水下无人航行器绝对定位；实现水下无人航行器长航时、长航程的高精度定位，提供准确的位置信息。本发明还提供多种导航仪器的组合定位方法，为水下高精度组合导航提供了解决方法。
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公开(公告)号：CN109594603A
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201811504335.1
申请日：2018-12-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: E02F5/28
Abstract: 本发公开了一种用于快速清理海管上方淤泥的射流型ROV型挖沟机，用于快速清理已埋海油管道上方的淤泥。本发明包括滑撬、浮力材料、ROV本体以及射流型ROV型挖沟机控制系统，其中，ROV本体整体是一体化的金属框架，为系统的各个部件提供安装和支撑；浮力材料位于ROV本体上部，为挖沟机提供一定的浮力；滑撬位于ROV本体底部；射流型ROV型挖沟机控制系统由挖泥机的控制器、姿态传感器、海管检测传感器、动力包、伺服阀箱、推进器系统、高压泵和喷射臂组成，连接在ROV本体内部，控制器根据各传感器提供的信息控制规划挖沟机的工作路径和工作性能。本发明为海油管道的开挖和清理提供新的解决方案，同时为海油工程的顺利清理和实施提供了保障。
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