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公开(公告)号：CN115586781B
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202211236093.9
申请日：2022-10-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种基于中心对称多胞体的自主式水下机器人故障检测方法，主要内容包括：(1)建立自主式水下机器人的动力学线性模型，并利用中心对称多胞体来表示初始估计误差、未知干扰、测量噪声等不确定性的范围。(2)设计观测器，根据对干扰的鲁棒性条件和对故障的敏感性条件，求出待设计观测器的增益矩阵。(3)结合中心对称多胞体的性质递推得到每一时刻的残差所处的中心对称多胞体。(4)建立故障检测逻辑：通过观测零点是否脱离残差生成的中心对称多胞体的范围,判断故障是否发生。与现有技术相比，本发明同时考虑了对干扰的鲁棒性条件和对故障的敏感性条件，给出了一种系统、简单、有效的自主式水下机器人的故障检测方法。
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公开(公告)号：CN118311869A
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202410409234.5
申请日：2024-04-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于双稳态随机共振的水下机器人区域跟踪控制方法，属于水下机器人控制技术技术领域，结合水下机器人区域跟踪的任务需求，将位置跟踪误差被视为布朗粒子，速度误差信号视为噪声，构建虚拟控制变量，结合给定的预设边界建立位置跟踪误差的双稳态随机共振模型；结合水下机器人动力学模型以及步骤中给出的虚拟控制变量，构建速度误差变量，基于神经网络估计，推导控制律和自适应律；实现位置误差的随机共振，在两个势阱之间自由切换，实现了位置误差的区域跟踪。利用跟踪误差的规定边界来减少控制量波动和控制量引起的不必要能耗。提供的区域跟踪控制方法在区域跟踪指标上以及能耗指标上均具有明显优势。
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公开(公告)号：CN118257761A
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202410241644.3
申请日：2024-03-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种内置换向阀的多传感器内部走线水下伺服液压装置，本发明涉及一种液压缸，本发明为解决现有的换向阀和液压缸独立安装，操作复杂占用空间较大且密封电缆在水下环境中安全性差的问题，本发明包括液压缸、位移传感器、压力传感器和电磁换向阀，所述液压缸包括液压杆、缸筒前段和缸筒后段，液压杆从缸筒后段的前端伸出，穿过缸筒前段的端部；所述位移传感器安装在缸筒后段内，并与液压杆连接，压力传感器与所述位移传感器连接，所述电磁阀安装在缸筒后段的后端。本发明可同时实现位移和压力反馈，增加了液压缸的灵敏度和可靠性，电磁换向阀嵌套在液压缸内部，安装方便，减小了制造难度，也减小了液体阻力。本发明属于液压系统技术的领域。
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公开(公告)号：CN115930843A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211592084.3
申请日：2022-12-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于视觉的UUV轴向及周向偏差检测方法，图像采集后进行预处理，得到靶标同心圆信息。若检测到的圆心数量为0，则说明视觉系统为检测到视野中没有靶标，则发送相关信息控制充电平台做轴向运动寻找靶标。若成功识别到至少一个同心圆圆心，则进入周向对准过程。首先判断偏转方向，再根据相应公式计算当前位置与对准状态之间的角度θ，将转动方向以及转动角度发送给充电平台。若角度落在误差允许范围之内，则周向对准过程完成，进入轴向对准过程。轴向对准时，计算当前位置与对准位置之间的距离，将平移方向以及距离发送给充电平台。最后，若距离落在误差允许范围之内，则全部对准过程完成。
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公开(公告)号：CN104503432B
公开(公告)日：2017-04-12
申请号：CN201410705681.1
申请日：2014-11-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明涉及自主式水下机器人故障辨识与容错控制技术领域，具体涉及一种基于小波能量的自主式水下机器人故障辨识方法。本发明包括：采用多层小波分解方法对自主式水下机器人传感器和控制器数据进行分解；采用能量故障特征提取方法对原始信号以及小波细节系数和小波逼近系数提取故障特征；采用相关系数方法对自主式水下机器人待测故障信号进行故障辨识。本发明提方法既有效解决了AUV传感器、控制器信号受外部干扰影响，故障辨识精度较低的问题,又利用多层小波分解的多频段特性，获得关于AUV推进器故障的冗余描述，并通过对多频段故障信息同时提取故障特征并组建故障特征矩阵，提高AUV故障辨识精度，为容错控制器提供准确的故障信息。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104097758B
公开(公告)日：2016-09-14
申请号：CN201410384085.8
申请日：2014-08-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种能源系统可变的开架式水下机器人实验平台，包括两套可供选择的能源系统：一套为装载有锂电池组的电子舱，适用于脱缆作业的情况，一套为装载有AC220V转DC24V的电源模块的电力舱，适用于连续作业的情况，可根据实验内容的具体需求，选择安装最适宜的能源系统。实验平台框架由左右两块立板、角铝、方铝、铝棒通过螺栓螺母连接而成；通过钢箍将电子舱和电力舱(或者电池舱)固定在框架上层。在改变能源系统时，只需将钢箍旋松，将电力舱移走，换上电池舱，反之亦然，再旋紧钢箍即可。本发明专利具有体积小、重量轻、结构调整容易的特点，可在水池中或者浅水环境下进行水下机器人故障诊断和容错控制技术的实验研究。
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公开(公告)号：CN103982480B
公开(公告)日：2016-05-04
申请号：CN201410195815.X
申请日：2014-05-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供水液压驱动装置，电机驱动滚珠丝杆组件与套筒端盖向右移动，驱动水液压缸活塞杆向右移动，水液压缸A排水、水液压缸B吸水，单向阀A导通向系统外部排水，单向阀D导通往系统内部吸水，单向阀B、单向阀C关闭；当套筒端盖向右运动触发行程开关2时，电机反向驱动滚珠丝杆组件带动套筒端盖向左移动，水液压缸A吸水、水液压缸B排水，单向阀A关闭同时单向阀C导通向内吸水，单向阀B导通向外排水同时单向阀D关闭，直到套筒端盖继续向左移动碰到行程开关1时，电机再次换向，实现水液压系统不断的向外界提供液压源。本发明具有结构紧凑、安装方便等优点，同时具有减少液压脉动以及高精度小流量控制的特点。
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公开(公告)号：CN105089962A
公开(公告)日：2015-11-25
申请号：CN201510534728.7
申请日：2015-08-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种水下单柱塞式水液压驱动泵，主要由电机、旋转-直线运动转换机构、单活塞杆式水液压缸、单向阀和三通阀等构成。电机经减速器、旋转-直线运动转换机构将电机转矩扩大，并且将电机、丝杠的旋转运动转化为液压缸活塞轴向直线运动；通过单向阀、三通阀组成的管路将外部水介质吸入液压缸转换成一定压力水介质供给液压执行器，实现液压泵功能。本发明可作为水下作业装备的小流量水液压驱动装置；体积小、重量轻、系统简化、装置具有结构紧凑、安装方便；通过电机调节控制，实现高精度、无脉动的小流量液压伺服控制流量输出。
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公开(公告)号：CN103921283B
公开(公告)日：2015-09-30
申请号：CN201410158234.9
申请日：2014-04-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供一种水下水液压机械手关节驱动装置，由水液压驱动部分、位置检测部分和前后关节连接部分组成；位置检测部分和水液压驱动部分通过驱动转子输出轴连接实现。水液压驱动部分由驱动转子组件、驱动定子组成，并通过左滚动轴承、右滑动轴承支撑定位，以及采用密封O型圈、密封格莱圈防止泄漏；驱动转子组件由驱动转轴、驱动转子、转子密封格莱圈、转子O型密封圈、驱动转子右端盖构成，转子紧固安装在驱动转轴上，将转子与端盖接触的表面涂抹密封胶，将右端盖内孔涂抹密封胶安装在转子一侧，并通过转子预紧螺钉将转动轴、转子、转子右端盖锁紧，组装成一个整体组件。本发明适用于水下作业机械手的关节驱动。
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公开(公告)号：CN104678768A
公开(公告)日：2015-06-03
申请号：CN201510054107.9
申请日：2015-01-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供的是一种基于粒子群优化单稳态自适应随机共振的自主式水下机器人信号处理方法。通过粒子群优化算法对单稳态随机共振系统结构参数进行优化，以实现AUV控制信号和状态信号的自适应随机共振，并提高其随机共振效果，通过随机共振现象最终达到抑制AUV控制信号和状态信号中所含外部随机干扰，增强故障信号特征的目的。本发明解决传统单参数固定步长自适应随机共振方法优于忽略了参数之间的交互作用而导致的结构参数选取缺乏合理的理论依据，以及难以实现最优随机共振效果的问题，经自适应随机共振系统处理后的AUV控制信号和状态信号，抑制了外部干扰且增强了故障信号特征，可用于AUV推进器故障诊断、容错控制等领域。
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