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公开(公告)号：CN112987770A
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202110217281.6
申请日：2021-02-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 一种两栖仿蟹多足机器人步行足抗饱和有限时间运动控制方法，属于机器人控制技术领域。为了解决现有的仿蟹多足机器人的步行足轨迹跟踪控制存在精度差、速度慢的问题问题。本发明首先针对两栖仿蟹多足机器人建立机器人步行足动力学模型，然后基于两栖仿蟹多足机器人步行足动力学模型确定自适应有限时间干扰观测器，利用辅助系统处理输入饱和的影响，最后利用基于输入饱和下基于自适应有限时间干扰观测器AFTDO的快速终端滑模控制器对机器人步行足运动进行控制。主要用于多足机器人步行足控制。
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公开(公告)号：CN110125950B
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN201910451897.2
申请日：2019-05-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种水下变姿的履带式机器人，属于水下机器人领域。本发明为解决现有的水下机器人通过推进器改变工作姿态耗能且不稳定，难以在复杂的水下环境进行灵活作业的问题。本发明包括壳体、监测机构、垂直推进器、水平推进器、两套变姿机构和两套履带行走机构，监测机构设置在壳体前端，用于水下监测，垂直推进器设置在壳体上方两侧的通孔里，用于水下机器人的沉浮及横倾，水平推进器设置在壳体的后端，用于水下机器人的进退及转向，每套履带行走机构分别设置在壳体的两侧的侧壁上，用于水下机器人的爬行，两套变姿机构分别设置在壳体内部的两侧，用于水下机器人的变姿。本发明用于水下作业。
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公开(公告)号：CN108628326B
公开(公告)日：2020-04-07
申请号：CN201810758522.6
申请日：2018-07-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供及一种智能水下机器人运动重规划策略，该策略将智能水下机器人的作业任务视为规划一条安全经济的航行路径并在一系列路径点上完成相应的行为，当水下机器人按照全局规划路径航行，遇到障碍物时，利用矩形避障策略进行避障，避开障碍物后根据代价函数选择点跟踪策略或路径跟踪策略，到达指定位置后完成相应任务。该策略简单易实施，智能水下机器人完成作业任务的同时保证其安全，提高机器人的环境自适应性，航行的经济型大大提高，使得机器人重规划更加完善。
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公开(公告)号：CN110794409A
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201911000339.0
申请日：2019-10-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下定位技术领域，特别涉及一种水下航行器的单信标定位方法。水下航行器在未接收到周期性水声信号时，通过自身配备的电子罗盘、深度计及读取自身的螺旋桨转速信息进行航位推算，并在接收到所搭载的多普勒测速仪测得的绝对速度观测后，构造海流速度观测量并通过Kalman滤波进行海流速度校正；水下航行器接收到水声信号后，考虑水下声速的未知性，将未知有效声速建模为Student’s t分布，基于扩展Kalman滤波算法及变分贝叶斯近似，以水声信号传递时间为观测变量，进行水下航行器的位置更新。相比于基于已知定常有效声速以及基于声速不确定性满足Gauss分布的水下单信标定位方法，本发明可以获得更加理想的定位性能，增强水下单信标定位系统的实际应用能力。
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公开(公告)号：CN110779519A
公开(公告)日：2020-02-11
申请号：CN201911129169.6
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；在获得的随体坐标系下水下航行器与水相对速度以及航行器姿态航向时，进行Kalman滤波预测；在获得海流速度观测、深度计观测、水声信号传递时间时，分别通过Kalman滤波进行海流速度、深度、水声信号传递时间更新。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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110779518A
公开(公告)日：2020-02-11
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：CN110749891A
公开(公告)日：2020-02-04
申请号：CN201910999922.0
申请日：2019-10-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下定位技术领域，特别涉及一种水下航行器的单信标定位方法。水下航行器未接收到周期性水声信号时，通过配备的电子罗盘、深度计及读取螺旋桨转速进行航位推算，在接收到多普勒测速仪测得的绝对速度观测后构造海流速度观测量并通过Kalman滤波进行海流速度校正；水下航行器接收到水声信号后，考虑水下声速的未知性及声速不确定性噪声参数的未知性，将未知水声声速建模为均值及方差均未知的Gauss分布，基于扩展Kalman滤波及变分贝叶斯近似，以水声信号传递时间为观测变量，进行水下航行器的位置更新。相比于基于声速不确定性统计参数完全已知的水下单信标定位方法，本发明所提出方法可以更好的跟踪水声声速变化的趋势，进而得到更好的定位结果。
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公开(公告)号：CN110525616A
公开(公告)日：2019-12-03
申请号：CN201910873751.7
申请日：2019-09-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63C11/52 , B63G8/00 , B63G8/16 , B63G8/22 , B63G8/24 , G01V1/18 , G01V1/30 , G01V1/20 , G01S19/47 , G01C21/16
Abstract: 本发明属于海洋探测技术领域，特别涉及一种水下监测装置。基于浮力调节的海底地震检波飞行节点航行器，它包括：安装在航行器主壳体内的地震检波模块以及浮力与推进模块。浮力与推进模块中的水平推进器的设置克服了现有海底节点航行器置自身无动力能力、布放回收效率低的局限性；浮力与推进模块中的油囊浮力调节机能够实现浮力调节控制航行器的上浮与下潜，并可令航行器保持负浮力长期坐底监测。本发明具备布放回收效率高、地形适应性强、机动性高、可加密布放等特点，适用于海底长期地震数据采集工作。同时，本发明还公开了一种基于浮力调节的海底地震检波飞行节点航行器的工作方法。
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公开(公告)号：CN110261858A
公开(公告)日：2019-09-20
申请号：CN201910496780.6
申请日：2019-06-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于隧洞检测领域，具体涉及一种基于水下标志物直线检测的隧洞AUV引导方法。本发明利用AUV左右两侧的摄像机进行检测，将拍摄的图像传入嵌入式计算机处理，首先对水下图像预处理，然后利用改进Sobel算子进行边缘检测，利用改进的Hough变换方法进行直线检测，若连续3帧检测到的直线数大于设定的阈值，则检测到标志物，进入转弯模式，减速靠近待转弯支洞一侧隧洞壁。利用布置在AUV中体的测距声纳信息，控制AUV保持与隧洞壁一定间距，当AUV左、右侧测距声纳测量值发生剧烈变化时，说明已进入支洞，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。
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公开(公告)号：CN109901598A
公开(公告)日：2019-06-18
申请号：CN201910277232.4
申请日：2019-04-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 基于随机模型预测控制技术的自主水下机器人路径跟踪方法，本发明涉及自主水下机器人路径跟踪方法。本发明的目的是为了解决现有现有建立的AUV模型存在参数摄动的情况，导致AUV路径跟踪误差大的问题。过程为：一、测量初始时刻AUV的状态测量值，设置AUV的期望路径、AUV模型中不确定参数的概率分布函数、多项式展开的基函数和控制输入序列的初始值；二、得到AUV的路径跟踪误差；三、使二获得的路径跟踪误差收敛，得到AUV的控制输入；四、判断AUV是否走完跟踪路径，若走完跟踪路径，得到AUV的控制输入；若没有走完跟踪路径，重新执行二到四，直至AUV走完跟踪路径。本发明用于自主水下机器人路径跟踪领域。
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