一种基于激光的水下机器人外部干扰力测量系统及测量方法

    公开(公告)号:CN113588154A

    公开(公告)日:2021-11-02

    申请号:CN202110793674.1

    申请日:2021-07-14

    Abstract: 本发明公开了一种基于激光的水下机器人外部干扰力测量系统,包括若干发射单束激光的激光发射装置、采集环境图像的图像采集装置、数据采集模块、数据处理模块,数据采集模块采集单束激光的发射距离、发射角,数据处理模块计算得出单束激光的预定落点和实际落点,并通过预定落点与实际落点的位置关系,得出外部干扰力的方向与大小。根据随机激光扫描,计算当前摄像采集的实际图像与真实图像的差异,然后根据差异值进行扭曲测算从而建立水流扰动力场模型,有助于后续选择最佳的行驶路径进行主动减振,因此没有控制时延,具有极好的动态响应性能,不严重依赖外部实时数据,具有极佳的不完全观测控制性能。

    一种融合相机图像和声呐图像的水下三维重建方法

    公开(公告)号:CN118365790A

    公开(公告)日:2024-07-19

    申请号:CN202410489594.0

    申请日:2024-04-23

    Abstract: 本发明公开了一种融合相机图像和声呐图像的水下三维重建方法,包括以下步骤:通过图像风格转换将声呐图像转化为相机风格的声呐图像;对原始相机图像进行预处理,得到预处理后的相机图像;从在同一坐标系下,时间同步的相机风格的声呐图像和预处理后的相机图像中提取声学特征点和光学特征点,将声学特征点与光学特征点进行关联,得到相机‑声呐匹配点;通过计算相机图像与声呐图像所得真实物体二维投影的噪声观测,建立噪声模型;计算相机‑声呐匹配点的距离解与方位解,通过加权平均的方法将距离解与方位解进行融合,估计得到至目标点的距离;建立并求解非线性最小二乘优化问题,得到在噪声模型下声学特征点与光学特征点对应的三维点的深度估计,得到最小化误差后的三维数据。

    一种分布式多机器人协同SLAM的位姿优化方法

    公开(公告)号:CN116105753A

    公开(公告)日:2023-05-12

    申请号:CN202310289710.X

    申请日:2023-03-23

    Abstract: 本发明公开了一种分布式多机器人协同SLAM的位姿优化方法,包括:通过去非凸约束松弛化和特殊正交化投影得到全部机器人的旋转位姿估计,完成旋转初始化;通过高斯牛顿迭代实现完全版本位姿估计进行恢复;根据完全版本位姿估计建立图优化方程;采用分布式雅可比超松弛迭代对位姿图进行优化。在合理的测量噪声水平下,通过以上方法,能够得到非常接近最大似然估计的解决方案。本实施例提供的优化方法只需要求解三个线性方程,计算效率得到了提高,此外,即使在初始运动轨迹估计不准确的情况下,本优化方法也仍然能够收敛,进而机器人完成对自身位姿的优化。

    一种基于激光的水下机器人外部干扰力测量系统及测量方法

    公开(公告)号:CN113588154B

    公开(公告)日:2023-04-21

    申请号:CN202110793674.1

    申请日:2021-07-14

    Abstract: 本发明公开了一种基于激光的水下机器人外部干扰力测量系统,包括若干发射单束激光的激光发射装置、采集环境图像的图像采集装置、数据采集模块、数据处理模块,数据采集模块采集单束激光的发射距离、发射角,数据处理模块计算得出单束激光的预定落点和实际落点,并通过预定落点与实际落点的位置关系,得出外部干扰力的方向与大小。根据随机激光扫描,计算当前摄像采集的实际图像与真实图像的差异,然后根据差异值进行扭曲测算从而建立水流扰动力场模型,有助于后续选择最佳的行驶路径进行主动减振,因此没有控制时延,具有极好的动态响应性能,不严重依赖外部实时数据,具有极佳的不完全观测控制性能。

    一种基于磁悬浮减震装置的预测控制方法

    公开(公告)号:CN112286054B

    公开(公告)日:2022-10-04

    申请号:CN202011123795.7

    申请日:2020-10-20

    Abstract: 本发明涉及精密仪器保护领域,具体地说,是一种基于磁悬浮减震装置的预测控制方法。这种方法利用磁悬浮技术主动式抬升高精密设备,使其实现主动避震与降噪,具体包括以下内容:分析磁悬浮抬升减振保护装置的工作原理,列写偏移方程和转动方程,其为非线性方程;将列出的非线性方程线性化,以电流为控制量列写状态方程;将磁悬浮抬升减振保护装置的状态方程采用前项欧拉法离散化,列写预测控制方程,设计预测控制器;针对被悬浮抬升保护的物体偏移位置和转动角度的约束,设计优化算法;进一步优化算法,给出迭代求解步骤,最终迭代求取最佳解。

    一种基于磁悬浮减震装置的预测控制方法

    公开(公告)号:CN112286054A

    公开(公告)日:2021-01-29

    申请号:CN202011123795.7

    申请日:2020-10-20

    Abstract: 本发明涉及精密仪器保护领域,具体地说,是一种基于磁悬浮减震装置的预测控制方法。这种方法利用磁悬浮技术主动式抬升高精密设备,使其实现主动避震与降噪,具体包括以下内容:分析磁悬浮抬升减振保护装置的工作原理,列写偏移方程和转动方程,其为非线性方程;将列出的非线性方程线性化,以电流为控制量列写状态方程;将磁悬浮抬升减振保护装置的状态方程采用前项欧拉法离散化,列写预测控制方程,设计预测控制器;针对被悬浮抬升保护的物体偏移位置和转动角度的约束,设计优化算法;进一步优化算法,给出迭代求解步骤,最终迭代求取最佳解。

    基于流形上粒子滤波算法的视频目标跟踪方法

    公开(公告)号:CN102982556A

    公开(公告)日:2013-03-20

    申请号:CN201210433919.0

    申请日:2012-11-01

    Abstract: 本发明公布了一种基于流形上粒子滤波算法的视频目标跟踪方法,所述方法如下:将视频图像的射影变换构造成矩阵李群;将目标的射影变换参数作为状态变量,建立李群上的状态转移模型;采用协方差描述来表示视频图像中的目标区域;采用李群上的粒子滤波算法,沿流形测地线抽取状态样本;采用内蕴高斯牛顿算法来求解内蕴均值,得到系统的状态估计,完成目标跟踪。本发明能够降低欧式空间的噪声统计特性对权值方差的影响,有助于解决粒子退化问题,提高算法的跟踪精度和鲁棒性。

    一种水下机器人多电机耦合驱动控制装置及方法

    公开(公告)号:CN114089633B

    公开(公告)日:2024-04-26

    申请号:CN202111381879.5

    申请日:2021-11-19

    Abstract: 本发明涉及水下机器人控制技术领域,具体地说,是一种水下机器人多电机耦合驱动控制装置及方法,本发明通过调整多台电机的转速比例,实现多台电力推进电机以恒定差速运行。本发明针对该方案,设计多涡流决策驱动算法(Multiple Lamb‑Policy Decision Driven Algorithm,ML‑PDDA)控制器来控制各台电机的转速,并为各台电机间的同步误差在线分配权重因子,这种方法能使控制器具有快速的动态响应,实现多电机差速协同运行,有效抵抗水下非线性扰动。

    一种基于声光融合的水下目标检测识别方法

    公开(公告)号:CN116452965A

    公开(公告)日:2023-07-18

    申请号:CN202310376073.X

    申请日:2023-04-10

    Abstract: 本发明公开了一种基于声光融合的水下目标检测识别方法,包括以下步骤:获取同一水下目标的光学图像和声学图像,采用基于风格转移的数据增强方法,得到具有声学图像风格的转移图像,将一张光学图像和该光学图像对应的具有声学图像风格的转移图像的转移图像作为一组声光融合数据,以此构建得到声光融合数据集;构建复合连接的可重参数化主干网络;采用声光融合数据集对复合连接的可重参数化主干网络进行训练,得到可用的水下目标检测识别模型;采用可用的水下目标检测识别模型,实现水下目标检测。

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