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公开(公告)号：CN118672130A
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202411076569.6
申请日：2024-08-07
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学 , 哈尔滨电气集团海洋智能装备有限公司
IPC: G05B13/02 , G05D1/49 , G05D109/30
Abstract: 本公开提供了一种海洋机器人控制方法、装置、电子设备及存储介质，将扩张状态观测器与动态线性化理论相结合，通过对扩张状态观测器中需精确已知的输入增益系数采用动态线性化方法进行实时估计，设计了数据驱动扩张状态观测器，在仅使用系统输入输出信息的情况下可以实现系统状态信息与集总扰动观测，并将数据驱动扩张状态观测器应用于海洋机器人控制系统中。本公开提出的数据驱动扩张状态观测器，实现了海洋机器人集总扰动的观测与系统输入增益系数的自适应估计，解决了传统扩张状态观测器需已知系统模型信息的问题，提高了海洋机器人控制系统的普适性。
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公开(公告)号：CN119270629A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411696975.2
申请日：2024-11-26
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本申请公开了一种海洋机器人用位置型紧格式无模型自适应艏向控制方法及装置、电子设备、存储介质，所述方法包括：对海洋机器人艏向控制系统构建位置型紧格式动态输入/输出数据模型；确定自适应控制输入解算准则函数，根据所述自适应控制输入解算准则函数确定位置型紧格式无模型自适应控制律；根据海洋机器人艏向控制系统的历史输入输出信息，估算当前时刻的数据模型参数，确定伪偏导估计值；根据所述伪偏导估计值和位置型紧格式无模型自适应控制律，计算当前时刻的海洋机器人艏向控制系统的输入信息；执行所述输入信息，对海洋机器人进行艏向控制。本申请解决了无模型自适应控制方法无法直接应用于海洋机器人艏向控制系统的问题。
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公开(公告)号：CN119270629B
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202411696975.2
申请日：2024-11-26
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本申请公开了一种海洋机器人用位置型紧格式无模型自适应艏向控制方法及装置、电子设备、存储介质，所述方法包括：对海洋机器人艏向控制系统构建位置型紧格式动态输入/输出数据模型；确定自适应控制输入解算准则函数，根据所述自适应控制输入解算准则函数确定位置型紧格式无模型自适应控制律；根据海洋机器人艏向控制系统的历史输入输出信息，估算当前时刻的数据模型参数，确定伪偏导估计值；根据所述伪偏导估计值和位置型紧格式无模型自适应控制律，计算当前时刻的海洋机器人艏向控制系统的输入信息；执行所述输入信息，对海洋机器人进行艏向控制。本申请解决了无模型自适应控制方法无法直接应用于海洋机器人艏向控制系统的问题。
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公开(公告)号：CN118672130B
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202411076569.6
申请日：2024-08-07
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学 , 哈尔滨电气集团海洋智能装备有限公司
IPC: G05B13/02 , G05D1/49 , G05D109/30
Abstract: 本公开提供了一种海洋机器人控制方法、装置、电子设备及存储介质，将扩张状态观测器与动态线性化理论相结合，通过对扩张状态观测器中需精确已知的输入增益系数采用动态线性化方法进行实时估计，设计了数据驱动扩张状态观测器，在仅使用系统输入输出信息的情况下可以实现系统状态信息与集总扰动观测，并将数据驱动扩张状态观测器应用于海洋机器人控制系统中。本公开提出的数据驱动扩张状态观测器，实现了海洋机器人集总扰动的观测与系统输入增益系数的自适应估计，解决了传统扩张状态观测器需已知系统模型信息的问题，提高了海洋机器人控制系统的普适性。
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公开(公告)号：CN117944831A
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202410112500.8
申请日：2024-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC: B63B35/00 , B63B1/24 , B63B1/30 , B63G8/00 , B63G8/14 , B63G8/24 , B63G8/08 , B63H9/061 , B63H9/10 , B63H21/20 , B63C11/52
Abstract: 一种风光波能混合驱动跨域海洋机器人，涉及一种跨域海洋机器人。本发明为了解决常规的海洋机器人海况适应性和续航能力较差，且均不具备跨域航行能力的问题。本发明包括机器人外壳及框架结构、外循环大浮力调节装置、内循环小浮力调节装置、姿态调节装置、舵推装置、风帆水翼收放机构和控制舱；姿态调节装置、外循环大浮力调节装置和内循环小浮力调节装置由前至后依次安装在机器人外壳及框架结构内，风帆水翼收放机构安装在机器人外壳及框架结构的前端内，控制舱安装在机器人外壳及框架结构的后端内。本发明属于海洋能航行器技术领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119469152A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411601551.3
申请日：2024-11-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明属于路径规划技术领域，具体涉及考虑时空环境变化的海洋机器人能源优化路径规划方法、程序、设备及存储介质。为了克服海洋机器人在长航时任务中，由于海洋环境的动态变化而导致的路径规划效率低下、续航能力差的问题。本发明先是构建能源评价函数，进而利用改进的Lazy Theta*算法对海洋环境地图中进行动态扩展与优化，确保在复杂环境下，海洋机器人能够维持相对最优的能源利用状态，实现快速高效的路径规划，从而提升海洋机器人的续航性能和工作效率。
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公开(公告)号：CN114186588A
公开(公告)日：2022-03-15
申请号：CN202111493587.0
申请日：2021-12-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种实时层次化滤波方法，包括采集激光雷达输出数据；进行条件滤波，将点云划分为近地点Gg0和非近地点Gu1；运用随机采样一致性算法将近地点划分为符合平面模型的地面点Gg和非地面点Gu2；合并Gu1和Gu2，采用曲面体素对合并点云进行快速粗滤波；对粗滤波后的点云进行选择性降采样处理和主成分分析选择性降维处理；确定DBSCAN算法参数Eps和Nmin；多线程并行执行DBSCAN算法进行精滤波，得到有效点云GE；步骤8：合并有效点云GE和地面点Gg，结束滤波。本发明解决激光雷达数据滤波过程中参数设置困难以及速度和精度难以兼顾的问题，降低算法复杂度，保证算法实时性，实现基于点云分布特点的实时层次化滤波，达到实时高精度点云滤波的目的。
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公开(公告)号：CN119668082A
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202411790752.2
申请日：2024-12-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明属于海洋机器人运动控制技术领域，具体涉及一种基于改进扩张状态观测器海洋机器人航向控制方法、程序、设备及存储介质。本发明通过引入谐振观测项对扩展状态观测器的内部结构进行改进，减小对于时变扰动观测误差；同时对于观测扰动频率设置一个自适应律，并根据观测误差进行调整，减小对时变扰动的观测误差，从而达到稳定航向控制的目的。本发明相比于基于传统扩张状态观测器的控制器可以良好地解决由于观测器自身带宽有限导致无法对时变扰动进行良好观测的问题，从而增强了航向控制的抗干扰性。
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公开(公告)号：CN116736709B
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202310686509.5
申请日：2023-06-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种海洋机器人的动态补偿型自抗扰艏向控制方法，涉及机器人运动控制领域。本发明是为了解决现有艏向控制方法不能在不同航速下保证稳定的艏向控制性能，导致航艏控制准确性差的问题及航艏控制参数求解复杂的问题。本发明包括：将海洋机器人期望艏向角ψd输入跟踪微分器，获得跟踪微分器为ψd安排的过渡过程v1；将海洋机器人实际艏向角ψ、控制舵角δ及实际航速U输入线性扩张状态观测器，获得扰动补偿参数b、潜体艏向z1、转向加速度z2、潜体艏摇系统的扰动z3；将z1、z2、z3、b、v1输入自适应状态误差反馈，获得所需控制舵角δ'；将δ'下发至舵机，获得ψ'，若ψ'与ψd的误差不在预设误差内则重新输入线性扩张状态观测器，直至ψ'与ψd的误差在预设误差内。本发明用于海洋机器人的航艏控制。
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公开(公告)号：CN116578095A
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202310681658.2
申请日：2023-06-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 海洋能驱动机器人节能避障方法，解决了如何提高海洋能驱动机器人的续航力的问题，属于海洋机器人技术领域。本发明包括：确定海洋能驱动机器人在海洋环境下的状态空间S、趋近目标奖励函数、避障奖励函数和节能奖励函数；利用确定的奖励函数对海洋能驱动机器人避障网络进行训练，得到训练完成的海洋能驱动机器人避障网络；获取海洋能驱动机器人初始点、目标点和障碍物的位置信息，采用训练好的海洋能驱动机器人避障网络完成海洋能驱动机器人节能避障任务。本发明根据海洋能驱动机器人的能源消耗和海洋能捕获，依据海洋环境因素设计出奖励函数，对海洋能驱动机器人路径规划进行网络训练，规划出安全、可行、节能的避障路径。
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