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公开(公告)号：CN115407768B
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202210920410.2
申请日：2022-08-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种水下机器人海生物高效捕捞路径规划方法，属于路径规划技术领域。本发明提出了一种适用于水下环境的高效捕捞路径规划策略，具体包括：首先定义捕捞损耗代价由路径代价、转艏代价、机械臂的运动代价组成；然后定义碰撞风险代价由机器人艇体的碰撞风险与末端执行器的碰撞风险组成，并且与碰撞的速度相关；最后，建立值迭代网络，输入基于代价计算得到水下代价地图，并对二维离散环境下的平均抓取代价进行计算，得到有助于提升抓取任务效率的水下信息，实现水下机器人海生物的高效捕捞路径规划。
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公开(公告)号：CN114862904B
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202210280456.2
申请日：2022-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06T7/246 , G06V20/05 , G06V20/40 , G06V10/40 , G06V10/74 , G06V10/764 , G06V10/82 , G06N3/0464 , G06N3/0985
Abstract: 本发明公开了一种水下机器人的孪生网络目标连续跟踪方法，对待跟踪目标进行目标检测，接着将检测出目标作为作为模板支路的输入，并将所跟踪的视频序列逐帧作为检测支路的输入，然后经过孪生网络进行特征提取，提取特征图作为输入经过两个卷积层扩展成为分类分支和回归分支，随后进行相似度打分，若分数＜阈值，则需要再次重新进行目标检测，若分数≥阈值，则认为跟踪成功，根据相邻帧移动位移判断预测帧移动方向，以前跟踪框几何中心点坐标为中心向外扩充为视频序列图像大小，前帧视频序列原图和扩充后的图的重叠部分为预测帧目标跟踪范围。本发明解决海流作用下水下目标跟踪正确率低的问题，并且降低了计算成本，提高水下目标跟踪的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN115373409A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202210920765.1
申请日：2022-08-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明属于路径规划技术领域，涉及一种复杂环境下水下机器人协同捕捞海生物的路径规划方法，具体流程为基于DBSCAN算法的聚类分布、基于改进粒子群算法的任务分配、双值迭代网络的路径规划。本发明首先采用一种基于密度的水下海生物目标聚类方法，对抓取目标进行聚类，为抓取任务提供任务目标；又提出一种结合LSTM网络的改进双值迭代网络，得到预测后的水下环境，对原始的地图进行修正；最后提出了一种基于改进粒子群算法的水下多机器人的任务分配方法，通过优化粒子群算法为每个机器人分配的任务，使用改进双值迭代网络，为每个机器人规划长周期的路径，实现复杂环境下水下机器人协同捕捞海生物的路径规划。
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公开(公告)号：CN115031726A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210324057.1
申请日：2022-03-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种数据融合导航定位方法，步骤1：测量惯性坐标系下水下机器人相对于海底速度，对速度进行积分测得相对位移；步骤2：通过双目摄像机获取目标图片，通过双目测距分别获得相邻时刻水下机器人在双目坐标系下位置，然后得到相邻时刻在惯性坐标系下的位置，然后得到在惯性坐标系下的位移；步骤3：利用步骤1的相对位移和步骤2的在惯性坐标系下的位移值，采用变种NDT算法进行延时补偿，并对步骤2得到的位移进行补偿；步骤4：对补偿后的位移与相对位移进行融合，得出水下机器人抓取过程中的位置。本发明解决通过双目测距延时和频率低问题以及由于光照条件的变化无法连续测距的问题，满足水下机器人在抓取状态时导航定位要求。
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公开(公告)号：CN117508464B
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202311407548.3
申请日：2023-10-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Inventor： 黄海 , 张云飞 , 吴小峰 , 尹春胜 , 卞鑫宇 , 张宗羽 , 张灵琦 , 李凌宇 , 孙溢泽 , 王兆群 , 周浩 , 韩鑫悦 , 宋英杰 , 石健 , 李隽慷 , 胡敬伟
Abstract: 一种浮箱式AUV布放与回收装置，涉及智能水下机器人技术领域。解决现有的如何AUV因受制于自身体积其携带的能源有限，无法完成长航程的任务工作以及需要人工布放，成本极高且伴随有一定的危险性，目前只在浅海及港口实现的问题。本发明提供一种浮箱式AUV布放与回收装置，包括浮式平台、转动装置、对接装置等，液压伸缩柱和液压伸缩柱分别与对接装置铰接，液压泵位于所述浮式平台的上方，浮式平台的下方通过液压伸缩柱和液压伸缩柱与布放与回收装置的活动端连接；液压泵驱动转动圆盘进行水平方向旋转，带动对接装置水平方向角度调整；电机驱动液压伸缩柱和液压伸缩柱进行伸缩退回完成与对接装置在俯仰方向的角度。还适用于AUV对接领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115797460B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202211236475.1
申请日：2022-10-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种水下双目标定方法，步骤1：获得水下棋盘图左右相机图像，建立水下折射成像模型，利用双目相机获取水下目标图像；步骤2：对步骤1得到的图像进行特征提取，得到图像中标定板角点在像素坐标系下的坐标集合，在标定板上建立世界坐标系，获得世界坐标系下的标定板角点坐标集，将得到的坐标集转换到相机坐标系下；步骤3；基于步骤2得到的坐标集，构建了一个前向投影误差函数进行非线性优化，通过最小化重投影误差获得相机的内在参数与左右相机外在参数；步骤4：得到相机的内在参数与左右相机外在参数后，基于质心距离增量矩阵计算旋转和平移矩阵，得到相机的外在参数。本发明更精确、更有效的前向投影误差函数进行非线性优化。
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公开(公告)号：CN115818490A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211474591.7
申请日：2022-11-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种ROV释放回收的半主动升沉补偿装置。整体装置采用主被动相结合方式，基于ROV工作时海况环境的优劣等级能够通过装置中的基于张力运动切换控制器根据缆绳上的实时张力来进行主被动补偿作业方式的切换，通过在高等级海况下运用主动补偿方式经由主动控制调节主动补偿缸中的电液伺服阀以及在低等级海况环境下运用气‑液弹性储能被动补偿方式保证ROV收放过程中的稳定性和补偿精度，从而达到精确控制ROV收放，保护ROV以及提高作业效率、降低能耗、增加通用性的目的。
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公开(公告)号：CN114862904A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210280456.2
申请日：2022-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06T7/246 , G06V20/05 , G06V20/40 , G06V10/40 , G06V10/74 , G06V10/764 , G06V10/82 , G06N3/04 , G06N3/08
Abstract: 本发明公开了一种水下机器人的孪生网络目标连续跟踪方法，对待跟踪目标进行目标检测，接着将检测出目标作为作为模板支路的输入，并将所跟踪的视频序列逐帧作为检测支路的输入，然后经过孪生网络进行特征提取，提取特征图作为输入经过两个卷积层扩展成为分类分支和回归分支，随后进行相似度打分，若分数＜阈值，则需要再次重新进行目标检测，若分数≥阈值，则认为跟踪成功，根据相邻帧移动位移判断预测帧移动方向，以前跟踪框几何中心点坐标为中心向外扩充为视频序列图像大小，前帧视频序列原图和扩充后的图的重叠部分为预测帧目标跟踪范围。本发明解决海流作用下水下目标跟踪正确率低的问题，并且降低了计算成本，提高水下目标跟踪的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN118427616A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410528408.X
申请日：2024-04-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F18/214 , G06F18/25 , G06N3/0475 , G06N3/045 , G06N3/094 , G06N3/0442 , G06N3/0499 , G06N3/0455
Abstract: 一种基于时间重采样金字塔网络的水下机器人轨迹预测方法及系统，属于轨迹预测技术领域，解决当前水下机器人轨迹预测领域内，无法同时利用运动行为的全局和局部信息的问题，以及水下机器人本身行为的不确定性导致预测任务很难达到足够的精度，进而无法完成高精度的水下任务的问题。该方法首先通过采集水下机器人的轨迹数据，用时间重采样的方法对数据进行处理，得到多个不同分辨率轨迹；其次，采用逐步融合高尺度全局信息和低尺度局部信息的策略方法构建金字塔网络，对不同分辨率轨迹进行编码；最后，基于GAN的框架，使用历史轨迹作为输入生成多条社交可接受且遵循水下机器人多模态特性的未来轨迹。本发明适用于水下机器人轨迹预测场景。
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公开(公告)号：CN117472084A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311362518.5
申请日：2023-10-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/48
Abstract: 一种欠驱动水下机器人对接过程中的对接控制方法及装置，为解决现有技术中存在的，现有水下机器人在对接过程中需要其位置姿态跟踪误差在短时间内收敛，传统的控制方法在误差收敛时间上具有不确定性的技术问题，本发明提供的技术方案为：一种欠驱动水下机器人对接过程中的对接控制方法，方法包括：建立水下机器人运动学模型与动力学模型的步骤；根据预设的目标函数、期望轨迹与运动约束，得到期望姿态信息的步骤；采集水下机器人在作业环境下所受到外界干扰信息的步骤；结合外界干扰和当前机器人的当前姿态信息，对期望姿态信息进行跟踪，并输出所需的控制信号的步骤。适合应用于欠驱动水下机器人对接过程中控制方法的设计工作中。
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