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公开(公告)号：CN111637874A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010384065.6
申请日：2020-05-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种赤潮海域多AUV分层探测系统及探测方法，探测系统分为近水面AUV探测系统、水体AUV探测系统以及海底AUV探测系统，所述近水面探测系统通过在水下近水面布设多个AUV对水面赤潮藻类进行精细探测，所述水体AUV探测系统是通过数个AUV在海洋水体中部进行分层探测，所述海底AUV探测系统是在海底布置多个AUV进行探测。所述AUV均搭载探测、导航和定位设备。AUV在探测区域进行原始数据采集，数据包括海水温度、盐度、PH值、溶解氧、电导率、叶绿素，通过周期性探测作业建立数据模型，并进行基于边缘检测和基于深度学习的数据分析，以判断赤潮面积覆盖率、主要成因和各种不同的发展阶段，为选择针对性的方法治理赤潮提供依据。
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公开(公告)号：CN110675341A
公开(公告)日：2020-01-10
申请号：CN201910880410.2
申请日：2019-09-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种单目光视觉引导的水下机器人与海底平台对接方法，通过使用标定过的相机采集海底平台的图像；对海底平台的图像进行标准化处理以及校正、高斯去噪处理、非线性灰度变换、形态学腐蚀、膨胀处理；对图像进行OTSU最佳全局阈值分割处理，筛选出疑似光源区域；进行聚类处理，并对每个聚类进行随机检测处理得到光源区域；对光源区域进行匹配得到平均视差，计算光源所在位置的坐标，并将其传递给控制系统，进行路径规划，继而进行对接动作；判断机器人是否对接成功。本发明有效地抑制了图像中的噪声，降低了计算的消耗；保证了对接的准确性；保证了对接过程的精准度。
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公开(公告)号：CN110588926A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910873780.3
申请日：2019-09-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于海洋探测技术领域，公开了一种水下监测装置。该水下监测装置配备的两个水平推进器及两个垂向推进器能够在水中对水下监测装置的位姿进行调整，令其能够精准移动至指定坐底位置。在水下监测装置的布放/回收过程中，水压发生变化，该水下监测装置配备的气囊排水体积变化能够进行浮力调节。本发明还公开了一种基于该水下监测装置的布放回收方法，布放时对水下监测装置标定初始位置坐标，并设置临界水压值；垂向推进器工作推动水下监测装置的下潜和上浮，达到临界水压值后，则关闭垂向推进器，通过气囊进行浮力调节，令水下监测装置实现无动力的下潜/上浮；利用水声定位信号和水平推进器实现了较小误差范围内的坐底定位与回收定位。
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公开(公告)号：CN110261932A
公开(公告)日：2019-09-20
申请号：CN201910496446.0
申请日：2019-06-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种极地AUV声光探测系统，属于极地探测技术领域。本发明的极地AUV表面安装有探测模块的水下高清网络摄像机、水下照明灯，水下高清网络摄像机通过网络交换机与图像处理嵌入式计算机、存储硬盘连接，极地AUV的后部下方安装有深度计，前部上方安装有多波束前视声纳，前部下方安装有声速剖面仪，中段为可替换的模块化搭载舱段并在表面安装有多波束测深仪及其控制系统，数据通信与处理模块的主控计算机与网络交换机连接，并通过光纤与母船的设备连接。本发明是一种有效连续自主实时的观测手段，实现了冰下多种测量设备的同步观测；两种工作模式任意切换，能够根据需要来调整工作模式；本发明通过模块化搭载不同声纳任务载荷，来完成不同的任务要求。
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公开(公告)号：CN110232350A
公开(公告)日：2019-09-13
申请号：CN201910496423.X
申请日：2019-06-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于多目标跟踪领域，具体涉及一种基于在线学习的实时水面多运动目标检测跟踪方法。本发明首先利用已经训练好的改进的YOLOv3和改进的SSD网络模型检测输入的视频序列，获取目标候选框位置及其对应的LBP、CN和HOG特征以及类别信息；之后用检测结果初始化跟踪器；然后通过相关滤波计算响应值，选取最大响应值位置作为改进的YOLOv3和改进的SSD检测模型对应的跟踪结果；将两个跟踪结果的目标跟踪框融合取并集进行加权平均优化修正作为融合修正的跟踪结果；通过将融合修正的跟踪结果加入训练集进而更新训练改进的YOLOv3和改进的SSD网络模型。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110125950A
公开(公告)日：2019-08-16
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：CN109901622A
公开(公告)日：2019-06-18
申请号：CN201910277211.2
申请日：2019-04-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种基于机理模型的自主水下机器人预测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，以经典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由预测结构在每个参数设置节拍内通过细菌觅食算法完成设置与调整。本发明适用于自主水下机器人控制。
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公开(公告)号：CN109901402A
公开(公告)日：2019-06-18
申请号：CN201910276578.2
申请日：2019-04-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种基于航向平滑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AUV路径跟踪控制中艏向穿越-π/π不连续点的情况时，路径跟踪准确率低的问题。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；二、得到AUV的路径跟踪误差；三、得到优化后的路径跟踪误差；四、使优化后的路径跟踪误差收敛，得到AUV的控制输入，AUV的控制输入包括控制AUV的力矩和力；五、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，重新执行二到五，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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公开(公告)号：CN109739090A
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201910036698.5
申请日：2019-01-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种自主式水下机器人神经网络强化学习控制方法，通过获取AUV当前的位姿信息；计算状态量，将状态输入强化学习神经网络正向传播计算Q值，选择动作A来计算控制器参数；将控制参数与控制偏差输入控制器,计算控制输出；自主式机器人根据执行机构配置进行推力分配；通过控制响应计算奖赏值，进行强化学习迭代，更新强化学习神经网络参数。本发明将强化学习思想与传统控制方法相结合，使AUV能够在航行中对自身运动性能进行评判，根据运动中产生的经验来在线调整自身控制器性能，通过自我学习更快适应复杂环境，从而获得更好的控制精度与控制稳定性。
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公开(公告)号：CN109116732A
公开(公告)日：2019-01-01
申请号：CN201810869524.2
申请日：2018-08-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于Hurwitz稳定的欠驱动无人艇滑模镇定控制方法，属于无人艇镇定控制技术领域。考虑环境干扰力的影响建立无人艇镇定控制误差方程；通过坐标变换以及控制输入变换对镇定控制误差模型进行解耦；定义新的控制变量进行系统变换，得到便于控制器设计的两个镇定控制误差子系统；分别设计两个子系统的滑模控制器并进行控制输入逆变换得到实际控制力与控制力矩；根据Hurwitz稳定条件设计滑模控制器参数，最终得到无人艇镇定控制的滑模控制律。所设计的控制器通过在控制器中对干扰力进行补偿来增强系统鲁棒性，滑模控制面参数根据Hurwitz稳定条件来确定，保证控制器具有较好的收敛性能。
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