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公开(公告)号：CN108860527A
公开(公告)日：2018-11-23
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：CN105183009B
公开(公告)日：2017-11-21
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：CN103941685A
公开(公告)日：2014-07-23
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：CN108446425B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201810107388.3
申请日：2018-02-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于混联机构的海浪主动补偿系统的运动学求解方法。逆运动学过程通过上平台末端目标点的位姿参数，求解出动平台在空间的位置和姿态，求各个杆长即各移动副的位移，将所得到的关节运动量输入到补偿平台控制器实现运动控制；正运动学过程通过六个输入杆长度、杆长的约束方程，联立方程组求解出动坐标系在静坐标系中的方向余弦矩阵和动坐标系在静坐标系中的位置向量，求得上平台舷梯末端的齐次变换矩阵，将所得到的舷梯末端在空间的位姿输入到补偿平台控制器实现运动控制。本发明可以使计算过程较为迅速、简单和准确且高效率、应用方便，为海浪主动补偿系统的运动控制提供了依据，能够满足工程上主动补偿系统的工作需求。
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公开(公告)号：CN107434010A
公开(公告)日：2017-12-05
申请号：CN201710880450.8
申请日：2017-09-26
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 上海航士海洋科技有限公司 , 哈尔滨航士科技发展有限公司
CPC classification number: B63B27/30 , B63B39/005
Abstract: 本发明一种电动的海浪主动补偿登乘系统及其控制方法涉及海洋工程技术领域；该系统包括横滚补偿机构、俯仰补偿机构、伸缩补偿机构、位姿检测系统、运动控制系统和电气系统；该方法包括通过基座连接在船体的甲板上；把该系统的末端放置在海上的风机平台上，因为船体受到海浪的影响，所以船体会发生姿态和位置的变化，通过位姿检测系统检测船体变化的位置和姿态变化参数，向运动控制系统提供控制信息反馈；运动控制系统根据位姿检测系统的参数，通过模型解算和运动控制计算，实时控制横滚补偿机构、俯仰补偿机构和伸缩补偿机构对海浪主动进行补偿，本发明实现了对海浪进行主动补偿，进而保障维修人员安全可靠走上海上风机平台。
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Patent Agency Ranking
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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