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公开(公告)号：CN114911240B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202210593202.6
申请日：2022-05-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种无人机辅助无人艇动态避障路径规划方法，将无人机所识别的目标动态障碍物组成一个TSP环路，使用改进遗传算法求解TSP问题解，使目标动态障碍物组成闭环路径，综合障碍物的无碰撞安全区域和护城河环带区域，得到动态障碍物环境下的安全航行点集，连接相应的点集，组成与障碍物无碰撞的路网集合，当无人艇在此动态障碍物区域航行过程中，通过给出起始点和终点，加入上述得到的路网集合，通过寻优算法进行最优路线计算，得到规划路径。本发明路径规划综合考虑了障碍物的无碰撞安全区域和障碍物之间的相对位置，所得到的动态路网集合会随着识别到的动态障碍物位置变化而变化，达到了对全局状态的实时调整。
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公开(公告)号：CN110533650B
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN201910802123.X
申请日：2019-08-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种基于视觉的AUV水下管道检测跟踪方法，属于水下管道检测领域。本发明包括：采集海底管道图像；对图像进行预处理；管道方向检测；管道中心线检测；管道位置检测。与现有的技术相比，本发明采用管道方向检测，管道中心检测和管道位置检测算法，并通过随机采样一致和一致性检测剔除异常值，保证AUV在进行管道检测时，根据准确的管道方向和位置进行自主航行。
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公开(公告)号：CN110260859B
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN201910492175.1
申请日：2019-06-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种考虑数据关联间耦合关系的位姿图修正方法，属于水下机器人多波束同步定位与建图领域。包括令N为当前位姿图内由地形匹配得到的数据关联个数，i等于1、j等于1；判断j、i、N的大小关系，计算数据关联j给出的数据关联i的置信度Scorei,j，计算数据关联i总置信度Scorei；判断i与N大小关系，根据当前位姿图内所有数据关联的置信度计算置信度阈值Score_thre；置信程度最小的数据关联其置信度若大于置信度阈值，则输出当前位姿图并停止算法，否则将该数据关联判定为无效数据关联，将其在当前位姿图中移除。本方法不需要依赖于辅助设备，算法执行过程中不需要进行图优化过程，计算效率高且可保证算法在线实时运行，应用前景广阔。
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公开(公告)号：CN115031733A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210488829.5
申请日：2022-05-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明属于水下机器人定位与导航技术领域，具体涉及一种水下机器人多波束测深主动同步定位与建图方法。本发明包括水下机器人主动同步定位与建图策略、回环目标点地形信息评价方法、权衡探索和回环动作的效用方程、以及执行回环动作时的路径规划方法。与传统的水下机器人测深信息同步定位与建图方法相比，本发明通过主动对地形进行有目的性地回溯，平衡了回溯和探索之间的关系，从而使得水下机器人能够更有效的在不依赖母船的情况下获得高精度的位置信息和海底地形图。
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公开(公告)号：CN114911240A
公开(公告)日：2022-08-16
申请号：CN202210593202.6
申请日：2022-05-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种无人机辅助无人艇动态避障路径规划方法，将无人机所识别的目标动态障碍物组成一个TSP环路，使用改进遗传算法求解TSP问题解，使目标动态障碍物组成闭环路径，综合障碍物的无碰撞安全区域和护城河环带区域，得到动态障碍物环境下的安全航行点集，连接相应的点集，组成与障碍物无碰撞的路网集合，当无人艇在此动态障碍物区域航行过程中，通过给出起始点和终点，加入上述得到的路网集合，通过寻优算法进行最优路线计算，得到规划路径。本发明路径规划综合考虑了障碍物的无碰撞安全区域和障碍物之间的相对位置，所得到的动态路网集合会随着识别到的动态障碍物位置变化而变化，达到了对全局状态的实时调整。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110320520B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN201910559363.1
申请日：2019-06-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种测深信息同步定位与建图的鲁棒后端图优化方法，属于水下机器人的水下导航领域。本发明包括：通过多波束声纳和惯性导航系统采集海底地形信息和水下机器人位姿状态记录在子地图中；与历史子地图通过地形匹配检测数据关联；初始化粒子，根据检测到的数据关联与所有历史数据关联更新粒子；对所有粒子通过图优化求解地图并计算适应度函数，根据适应度函数应用粒子群算法更新粒子，并根据粒子群输出结果通过图优化求解并输出地图。本发明可以解决传统图优化方法无法处理的无效数据关联问题，且使用协方差而非简单的有效/无效对数据关联进行判断，计算精度更高。
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公开(公告)号：CN109186610A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811197129.0
申请日：2018-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01C21/203 , G01C21/165
Abstract: 本发明属于水下潜航器领域，公开了一种AUV地形匹配导航的鲁棒BSLAM方法，步骤(1)：输入测深和惯导数据；步骤(2)：数据预处理，得到滤波后的测深数据；步骤(3)：位姿图构建：计算弱数据关联，构建新子图，通过地形地位进行闭环检测后，再进行无效闭环检测；步骤(4)：后端图优化：利用聚类后的闭环数据计算一致性函数，找出所有类中一致性函数的最小值，然后融合惯导的关键状态的数据并输出修改后的BSLAM轨迹。本发明通过对测深数据和惯导数据的处理和闭环检测，实现了对数据的全局优化，且提高了定位与建图的实时性和一致性，且鲁棒性好，能够减弱测量数据的噪声对导航精度的影响。
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公开(公告)号：CN119611715A
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202411937522.4
申请日：2024-12-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下仿生机器人领域，具体涉及一种基于液压驱动的双关节柔性机器鱼。本发明中机器鱼的鱼尾采用柔性关节，柔性关节包括柔性基质及位于柔性基质内部的驱动单元，驱动单元分别布置于柔性关节中轴面左右两侧，且沿鱼体轴向排列；当驱动介质泵入驱动单元时，驱动单元发生轴向收缩，当从驱动单元中吸出驱动介质时，驱动单元发生径向膨胀；通过驱动组件将驱动介质泵入柔性关节中轴面一侧驱动单元，同时从柔性关节中轴面另一侧驱动单元中吸出驱动介质，使柔性关节整体向泵入驱动介质的一侧偏转；通过驱动介质交替从一侧泵入、从另一侧吸出，驱动鱼尾产生摆动动作。
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公开(公告)号：CN110458019B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN201910617823.1
申请日：2019-07-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06V20/10 , G06V10/26 , G06V10/82 , G06V10/74 , G06V10/774
Abstract: 本发明属于水面图像的目标检测领域，具体涉及稀缺认知样本条件下的排除倒影干扰的水面目标检测方法。本发明首先利用稀缺水面数据集制作时的标注信息锁定目标模板，进行指定区域匹配实现倒影去除，再通过雾化、雨化等多种形式实现样本增强，之后搭建目标网络架构，并根据图中目标信息建立密集卷积结构，制定锚点尺度提取特征，进行深度目标检测。在验证网络中添加倒影判别模块，提高真实目标的识别精度，最后通过验证结果最优检测程序，优化网络的检测性能。与现有方法相比，本发明检测精度高，对重叠及遮挡的目标处理效果更佳，在水面、海洋图像的检测中尤为适用；能在样本得到补充的同时消除倒影对检测精度带来的影响，提高水面目标的识别能力。
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公开(公告)号：CN115035257A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210488831.2
申请日：2022-05-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于多波束测深技术领域，具体涉及一种应用于水下机器人的海底多波束测深数据压缩存储方法。本发明包括水下机器人通过多波束声呐原始数据获取；根据位姿信息解算海底地形数据；根据地形熵对地形数据进行分块处理；根据先验地形训练结果选择合适的网络架构；将每一块地形都作为训练集使用人工神经网络对其进行回归；训练好的模型代替原始测深数据从而实现数据的压缩。与直接存储三维点云数据相比，本发明仅存少量的模型参数，从而使得消耗的存储空间大大降低，与此同时能够实现快速地实现地形重构。
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