一种基于强化学习技术的自主水下机器人速度和艏向控制方法

    公开(公告)号:CN111273677A

    公开(公告)日:2020-06-12

    申请号:CN202010087517.4

    申请日:2020-02-11

    Abstract: 一种基于强化学习技术的自主水下机器人速度和艏向控制方法,属于机器人控制技术领域。为了解决现有的水下机器人的控制方法依赖于控制对象模型精度的问题,以及不依赖模型的控制方法控制精度不高的问题。本发明设计了基于Q学习的速度和艏向控制器,将偏差和偏差变化率作为Q学习控制器的输入,将纵向推力和偏航力矩作为Q学习控制器的输出,使得Q学习控制器完全替代传统常规的控制器,从而达到水下机器人自主学习和自主决策的目标。主要用于水下机器人速度和艏向的控制。

    一种基于正交匹配追踪稀疏信道估计的时延估计方法

    公开(公告)号:CN110661735A

    公开(公告)日:2020-01-07

    申请号:CN201910988611.4

    申请日:2019-10-17

    Abstract: 本发明属于通信领域,公开了一种基于正交匹配追踪稀疏信道估计的时延估计方法,包含如下步骤:步骤(1):对接收信号进行下变频和低通滤波处理,得到处理后的接收信号;步骤(2):估计处理后的接收信号的多普勒,并补偿处理后的接收信号的多普勒;步骤(3):在OMP算法的每次迭代中,先用传统OMP算法求出粗略估计时延tb,再利用不同过采样因子λ对应的不同插值公式求解残余信道时延Δt,最终估计的信道时延 并完成路径增益估计;步骤(4):输出信道估计结果。本发明显著提高了估计精度,降低了计算复杂度,可用于实际的稀疏信道估计以提高通信系统的综合性能,可针对实际应用中对估计精度和计算复杂度的不同需求可以选择不同的信道时延估计方法。

    一种AUV在输水隧洞内运动的光学引导方法

    公开(公告)号:CN110194255A

    公开(公告)日:2019-09-03

    申请号:CN201910421304.8

    申请日:2019-05-21

    Abstract: 本发明提供的是一种AUV在输水隧洞内运动的光学引导方法。频闪灯放置在主洞洞壁上,发射红、蓝光闪烁光信号。AUV识别频闪灯,将前视摄像机拍摄得到的图像传入计算机进行处理,被分离成红色和蓝色通道图像,计算相同像素位置上的红、蓝通道中的像素灰度差值,并设置阈值,统计大于阈值像素点的个数,以此判断处理后图像中是否检测到频闪灯。若检测到频闪灯,AUV进入转弯模式。利用布置在AUV四周的测距声纳信息,控制AUV保持与隧洞壁一定间距,通过AUV自适应调整艏向角完成转弯,使AUV顺利驶入支洞。本发明大大减少了人工参与,在任务执行阶段不需要人为操纵,整个检测过程由AUV自主完成,作业成本低。

    一种水下摄像机与前视声纳的联合标定方法

    公开(公告)号:CN109859271A

    公开(公告)日:2019-06-07

    申请号:CN201811532378.0

    申请日:2018-12-14

    Abstract: 本发明提供一种水下摄像机与前视声纳的联合标定方法,摄像机水下采集标定板图像,通过标定获得摄像机内参数,推导标定板坐标系到水下摄像机坐标的三维坐标转换关系;前视声纳获取水下环境的声学回波数据,推导前视声纳坐标系与标定板质心坐标系的三维坐标转换关系;通过上述两个关系,完成水下摄像机与前视声纳之间的联合标定。本发明属于非接触式标定方法,操作简便迅捷、可以大大降低因复杂的人工参与和标定工具所带来的随机误差,提高了标定效率;目标特征既可以在摄像机图像中得以实现,又可以在声纳系统中获得其二维位置信息;能够得到两个传感器测量系统的相对位置关系,解决了标定测量过程繁琐、精确度较差等缺点,具有很强的操作性。

    一种基于USV水面光学目标跟踪的深度学习检测方法

    公开(公告)号:CN109859202A

    公开(公告)日:2019-06-07

    申请号:CN201910120133.5

    申请日:2019-02-18

    Abstract: 本发明属于水面无人平台环境感知和控制系统交叉技术领域,具体涉及一种基于USV水面光学目标跟踪的深度学习检测方法:USV装载摄像机实时采集视频,并将视频信号通过图像采集卡传给USV内部嵌入式计算机,计算机先每隔n帧选定一个关键帧,再对其进行去模糊化处理,最后利用卷积神经网络检测出水面目标;本发明在水面目标检测与定位过程中,加入了基于卷积神经网络的图像去模糊技术,改善了海水波动、目标物运动和USV航行造成的目标模糊问题,且基于24个卷积层和2个全连接层的回归方式检测目标具有速度快、背景误检率低的优点,使USV目标检测具有实时性,且不易受海面阳光折射等干扰。

    一种混合能源的绿色海洋探测器
    106.
    发明公开

    公开(公告)号:CN109733543A

    公开(公告)日:2019-05-10

    申请号:CN201910036685.8

    申请日:2019-01-15

    Abstract: 一种混合能源的绿色海洋探测器,属于海洋探测器领域。本发明结构包括艇体本体、通讯设备、控制设备、传感设备和动力设备,所述动力设备包括全自动风帆、太阳能电池板组、水翼与重心调节装置,全自动风帆铰接于所述艇体本体的中上部,太阳能电池板组安装于艇体本体的上表面,水翼安装于艇体本体的中段两侧,重心调节装置沿艇体本体的艇长方向安装在艇体内部。本发明采用多种绿色能源混合动力,可采用不同的动力方式,使探测器最大限度的利用绿色能源;采用嵌入式和低功耗设计,减少了设备的体积;采用智能运行模式,可根据岸基发出的指令,实现遥控或全自动运行;在水上作业时采用无线电通讯,水下作业时采用声呐通讯,保证数据传输的实时性。

    一种水面光学小目标快速检测与跟踪方法

    公开(公告)号:CN109242019A

    公开(公告)日:2019-01-18

    申请号:CN201811017357.5

    申请日:2018-09-01

    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。

    一种水下机器人电源磁控开关装置及控制方法

    公开(公告)号:CN105790570B

    公开(公告)日:2018-05-18

    申请号:CN201610288937.2

    申请日:2016-05-04

    Abstract: 本发明提供的是一种水下机器人电源磁控开关装置及控制方法。包括底板,安装在底板上的DC/DC电源模块、固态继电器和电源输入输出端子,DC/DC电源模块的输入端连接总电源,DC/DC电源模块的输出端连接驱动固态继电器,固态继电器连接电源输入输出端子,DC/DC电源模块的输入端还连接两个干簧管,一支干簧管采用常闭接法并安装于接近耐压壳体的位置,另一支干簧管采用常开接法并安装于远离耐压壳体的位置,两支干簧管安装方向一致。该开关装置使用永磁体进行控制,不需要无线电、红外线控制器或机械插拔开关,可实现水下机器人非钢质承压密闭容器中、通过磁力以非接触的方式实现对电源的通断控制。

    欠驱动AUV的虚拟锚泊水平面区域镇定控制方法及实现方法

    公开(公告)号:CN107991872A

    公开(公告)日:2018-05-04

    申请号:CN201711286715.8

    申请日:2017-12-07

    Abstract: 本发明提供的是一种欠驱动AUV的虚拟锚泊水平面区域镇定控制方法及实现方法。包括:建立欠驱动AUV的水平面运动方程;建立还有环境影响下的欠驱动AUV的相对速度和相对加速度的方程;建立了虚拟锚泊的数学模型;通过改进的静态悬链线方程对水平分力进行表示,采用Traube改进抛物线法对水下机器人所受到的锚链张力进行求解;取锚链张力中的水平分力进行按照AUV的随艇坐标系进行分解,分为纵向力Fxm和横向力Fym以及转艏力矩Mm;将Fxm和Mm分配到推力器,得出主推进器的推力X和转艏力矩N。本发明方法不基于模型,不会因为载体而对本控制方法产生影响,可以使得欠驱动AUV在大干扰环境下实现区域镇定。

    一种水下机器人的自适应组网通信方法

    公开(公告)号:CN105824236B

    公开(公告)日:2017-10-03

    申请号:CN201610130731.7

    申请日:2016-03-08

    Abstract: 本发明公开了一种水下机器人的自适应组网通信方法。根据AUV节点之间的相对距离,对于距离领航员AUV节点较远而距离其他跟随AUV较近的节点采用线性拓扑传输方式,而对于其他AUV节点采用一对多竞争拓扑传输方式。在线性拓扑传输过程中,领航员AUV和所有的跟随AUV通过广播与应答的方式实现时间同步,之后节点根据距离领航员AUV和数据传输的效果选择负责外围节点的通信或休眠,这就降低了领航AUV的能量消耗,提高了整个AUV编队组网的生存时间。而一对多竞争的自适应通信方法包含了一种四路握手传输方法,该发明可以降低传输的丢包率并提高网络的吞吐量。

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