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公开(公告)号：CN111438691B
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202010297234.2
申请日：2020-04-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 仿生六足机器蟹控制系统，属于多足机器蟹控制技术领域。本发明是为了解决机器蟹在海底复杂地形条件下自适应行走能力差的问题。包括：采用GPS定位模块采集六足机器蟹的定位信号；姿态传感器模块采集六足机器蟹的姿态角、角速度及加速度信号；视觉信息采集模块采集六足机器蟹行走过程中的视觉图像；机器蟹机体的六步行足和两尾翼足各关节通过舵机向执行机构传送控制指令并反馈相应的关节角度、关节速度及关节扭矩；控制单元对所有采集数据及预定行走路径进行处理，获得机器蟹每条步行足和尾翼足的期望运动轨迹，并计算获得步行足和尾翼足各关节的运动角度，再根据指令ID匹配传送给相应的舵机。本发明能够实现机器蟹在复杂地形条件下的自适应行走。
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公开(公告)号：CN110673598B
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN201910932116.1
申请日：2019-09-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开一种水面无人艇智能路径跟踪控制方法，属于无人艇导航控制领域。无人艇路径跟踪控制过程中，首先由期望路径点位置和无人艇的实时位置根据提出的自适应半径视线法解得无人艇期望航向角，然后根据航向偏差和偏航距离对解出的期望角进行角度补偿，以使无人艇获得最佳期望航向角。在航向控制环节，设计了一种自适应智能模糊控制器，在航速控制环节，首先设计一种航速解算器，实时解算出最佳航行速度，然后设计一种基于积分S面控制的航速控制器。本发明所提出的路径跟踪方法，不仅能有效的解算出最佳期望角，而且也能对期望角以最佳航速进行跟踪，使无人艇逐渐收敛至期望路径，大幅度提高了无人艇的路径跟踪性能。
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公开(公告)号：CN109901403B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN201910277202.3
申请日：2019-04-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种自主水下机器人神经网络S面控制方法，涉及一种自主水下机器人的控制方法。为了解决现有的AUV的S面控制方法存在难以获得最优的控制参数或难以适应复杂变化的海洋环境从而影响运动控制效果的问题。本发明针对AUV控制模型，以S面控制方法对AUV进行闭环控制，在每个控制节拍内由S面控制环节输出控制量，控制器内部S面控制环节的控制参数k1与k2由基于神经网络的预测模型实现多步预测环节、反馈校正环节与滚动优化环节确定。本发明适用于自主水下机器人控制。
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公开(公告)号：CN109242019B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN201811017357.5
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06V10/774 , G06V10/82 , G06V20/40 , G06K9/62 , G06N3/04
Abstract: 本发明属于计算机视觉技术领域，公开了一种水面光学小目标快速检测与跟踪方法，解决了目前基于深度学习的检测算法实时性差和对小目标敏感度低、带宽自适应目标跟踪不够准确的问题，包含如下步骤：步骤(1)：水面小目标快速检测；步骤(2)：关键帧目标模型生成；步骤(3)：关键帧间各向异性带宽自适应目标快速跟踪。本发明实现了自主作业，不需要人为干预；训练中只含正样本，降低了背景误检率；网络结构简单，检测速度快；提高了小目标的检测准确率；减少了迭代次数，提高了准确率和跟踪速度。
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公开(公告)号：CN112965371B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202110133191.9
申请日：2021-01-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 基于固定时间观测器的水面无人艇轨迹快速跟踪控制方法，本发明涉及水面无人艇轨迹快速跟踪控制方法。本发明的目的是为了解决将目前的控制方法应用到水面无人艇时存在的控制精度有限，且调整速度慢的问题。过程为：步骤一、建立水面无人艇系统模型；步骤二、基于步骤一中建立的水面无人艇系统模型，建立轨迹跟踪误差模型；步骤三、建立固定时间收敛系统；步骤四、基于步骤二、步骤三设计固定时间干扰观测器；步骤五、基于步骤四的固定时间干扰观测器，设计径向基函数神经网络；步骤六、基于步骤二、步骤三、步骤四、步骤五，设计有限时间反步跟踪控制器。本发明用于水面无人艇轨迹跟踪控制领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113238567A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110482857.1
申请日：2021-04-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 一种基于扩展状态观测器的底栖式AUV弱抖振积分滑模点镇定控制方法，涉及水下航行器控制领域，针对现有技术中的控制方法存在控制精度有限，调整速度慢的问题，包括：步骤一：建立可底栖式AUV运动方程，并根据可底栖式AUV运动方程构建可底栖式AUV误差模型；步骤二：根据可底栖式AUV误差模型构建可底栖式AUV点镇定跟踪误差模型；步骤三：设计自适应超螺旋扩展状态观测器；步骤四：构建二阶无抖振非奇异积分终端滑模面；步骤五：根据可底栖式AUV点镇定跟踪误差模型、自适应超螺旋扩展状态观测器和二阶无抖振非奇异积分终端滑模面设计控制器。本申请能在有限时间内收敛到稳定状态，且位姿误差收敛到零后能保持较好的稳定性，收敛速度快。
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公开(公告)号：CN112904872A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110069579.7
申请日：2021-01-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 基于扰动逼近的底栖式AUV固定时间快速轨迹跟踪控制方法，涉及水下航行器控制领域，针对现有技术中难以实现快速高精度轨迹跟踪控制的问题，包括步骤一：建立可底栖式AUV运动方程，并根据可底栖式AUV运动方程构建轨迹跟踪误差模型；步骤二：构建快速固定时间收敛系统，并根据快速固定时间收敛系统及轨迹跟踪误差模型设计观测器，并根据观测器估计扰动集总项；步骤三：基于快速固定时间收敛系统设计固定时间滑模面；步骤四：利用快速固定时间收敛系统、固定时间滑模面及扰动集总项设计控制器。采用本申请可以实现快速高精度轨迹跟踪控制。
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公开(公告)号：CN110779518B
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN201911128029.7
申请日：2019-11-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及水下定位技术领域，特别涉及一种水下航行器的单信标定位方法。一种具有全局收敛性的水下航行器单信标定位方法，水下航行器搭载有水听器、多普勒测速仪、深度计、姿态航向参考系统及GPS；水声信标周期性广播水声信号；本发明通过状态增广，将离散状态的非线性单信标定位模型转化为线性时变模型；在未接收到水声信号时，通过水下航行器自身搭载设备获得水下航行器与水相对速度与姿态进行航位推算；接收到水声信号后，通过已知的水声信号发射时间获得水声信号传递时间，将其作为观测变量，同时综合航位推算数据以及各种传感器观测数据，基于Kalman滤波进行单信标定位的预测及更新。在满足定位模型可观测的前提下，本方法具有全局指数收敛性。
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公开(公告)号：CN111438691A
公开(公告)日：2020-07-24
申请号：CN202010297234.2
申请日：2020-04-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 仿生六足机器蟹控制系统，属于多足机器蟹控制技术领域。本发明是为了解决机器蟹在海底复杂地形条件下自适应行走能力差的问题。包括：采用GPS定位模块采集六足机器蟹的定位信号；姿态传感器模块采集六足机器蟹的姿态角、角速度及加速度信号；视觉信息采集模块采集六足机器蟹行走过程中的视觉图像；机器蟹机体的六步行足和两尾翼足各关节通过舵机向执行机构传送控制指令并反馈相应的关节角度、关节速度及关节扭矩；控制单元对所有采集数据及预定行走路径进行处理，获得机器蟹每条步行足和尾翼足的期望运动轨迹，并计算获得步行足和尾翼足各关节的运动角度，再根据指令ID匹配传送给相应的舵机。本发明能够实现机器蟹在复杂地形条件下的自适应行走。
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公开(公告)号：CN111308576A
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN201911201387.6
申请日：2019-11-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下探测技术领域，具体涉及一种多AUV系统及深海珊瑚探测方法。本发明的多AUV系统采用单领航模式减少通信量，降低网络负载，提高了通信的可靠性，并进行状态补偿减少通信延迟的影响，提高了通信的可靠性。本发明利用水声通信的方式使得信息共享，进而实现多AUV系统的主从式协同定位，解决了多领航模式在声学信号的同步、识别和时序要求比较高，容易形成通信混乱的问题。通过跟随AUV在之前时刻的状态信息形成的轨迹路径，预测出之后时刻的状态，并且不断更新，来解决水声通信延迟问题。本发明将目标识别技术与多AUV系统相结合，提高了多AUV系统的自主性、智能性。
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