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公开(公告)号：CN119322525A
公开(公告)日：2025-01-17
申请号：CN202411422495.7
申请日：2024-10-12
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 本发明涉及水下机器人控制技术领域，具体说是一种自主水下机器人对接装置控制系统及方法，包括：交互层，与水面显控软件和AUV进行通讯，用于实现对接装置和AUV之间的数据互传和命令转发，以及向水面显控软件反馈对接装置和AUV的状态信息，同时响应对接装置和AUV的设备操控指令、接收任务和配置文件；慎思层，用于按照对接装置和AUV的设备操控指令、接收任务和配置文件，生成对接装置控制系统在AUV使命期间需要完成的动作序列；并将动作序列所对应的控制指令发送至反应层，配合AUV完成使命任务；同时将对接装置和AUV的状态信息、传感器数据、探测数据记录到文件中，反馈至交互层；反应层，用于执行来自慎思层的控制指令，调用执行器设备驱动模块提供对应设备的设备驱动；软件框架层，用于支撑各个层次的功能模块运行。
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公开(公告)号：CN114217521B
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202111437305.5
申请日：2021-11-30
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
Abstract: 本发明涉及到自主水下机器人运动控制领域，具体说是基于推进器矢量布局的水下机器人的全姿态运动控制方法。包括以下步骤：控制计算：根据水下机器人的结构与姿态构造姿态球形模型，根据该模型，设计基于航向角偏差弧线的PID航向控制方法，计算满足水下机器人各个姿态下的纵倾与偏航所需力矩；推力分配：通过推进器矢量布局结构以及水下机器人的机构，对推进器产生的纵倾力矩与偏航力矩进行计算，并设计横滚自适应的矢量布局推力与力矩分配方法，从而完成对水下机器人的运动控制。本发明基于矢量布局推进器的自主水下机器人的全姿态运动控制方法，保证推进器矢量布局的全姿态运动自主水下机器人能够全姿态平稳航行。
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公开(公告)号：CN114689347A
公开(公告)日：2022-07-01
申请号：CN202011576321.8
申请日：2020-12-28
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
Abstract: 本发明涉及一种无人潜水器辅助测试系统，包括：板卡测试单元和与其连接的传感器测试单元、推进器测试单元、噪声测试单元、室内水面通讯测试单元；在无人潜水器组装阶段依次完成板卡测试、传感器测试和推进器测试，并获取相应的测试数据；在组装完成后的无人潜水器进行整体运行阶段，在实验室水池条件下，利用卫星定位与通讯进行潜水器本体噪声及设备干扰测试，作为无人潜水器绝缘下降故障诊断的判断依据。本发明具备在实验室水池环境下对无人潜水器的组装和整体运行进行测试的能力；对于无人潜水器绝缘下降、噪声干扰等问题可以动态检测和排查，避免在湖试及海试暴露问题付出巨大代价；本发明不仅可以用于无人潜水器，还可以用在其他潜水器或海洋装备上。
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公开(公告)号：CN114217521A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111437305.5
申请日：2021-11-30
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
Abstract: 本发明涉及到自主水下机器人运动控制领域，具体说是基于推进器矢量布局的水下机器人的全姿态运动控制方法。包括以下步骤：控制计算：根据水下机器人的结构与姿态构造姿态球形模型，根据该模型，设计基于航向角偏差弧线的PID航向控制方法，计算满足水下机器人各个姿态下的纵倾与偏航所需力矩；推力分配：通过推进器矢量布局结构以及水下机器人的机构，对推进器产生的纵倾力矩与偏航力矩进行计算，并设计横滚自适应的矢量布局推力与力矩分配方法，从而完成对水下机器人的运动控制。本发明基于矢量布局推进器的自主水下机器人的全姿态运动控制方法，保证推进器矢量布局的全姿态运动自主水下机器人能够全姿态平稳航行。
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公开(公告)号：CN112445243A
公开(公告)日：2021-03-05
申请号：CN202011236848.6
申请日：2020-11-09
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G05D1/12
Abstract: 本发明涉及水下机器人目标搜索技术领域，尤其涉及一种自主水下机器人的海底目标搜寻方法，本发明通过观测性分析技术实现搜索路径的在线规划，同时利用目标的位置估计反馈校正自主水下机器人累积导航误差，抑制平台对目标位置估计的干扰，实现自主水下机器人对目标位置的精确估计。本方法能够有效地处理水下目标搜索，自主规划搜寻路径，改善系统可观测性；采用自主水下机器人导航位置和目标位置滚动优化策略，抑制自主水下机器人导航累积误差对目标估计的干扰，提高了目标位置搜索精度，具有较强的工程应用价值；本方法移植方便，扩展性强，也适用于无人船、半潜式自主水下机器人等的海底目标搜索应用领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107870621A
公开(公告)日：2018-04-03
申请号：CN201610936341.9
申请日：2016-10-25
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G05D1/02
CPC classification number: G05D1/0206
Abstract: 本发明涉及在未知复杂海底地形环境中的自主水下机器人避碰方法，包括以下步骤：水下机器人对采集的声纳图像数据进行处理，得到障碍目标；根据障碍目标在声纳图像中所处的区域位置，实时确定AUV避碰行为。本发明环境感知虚警率低。获取前视声呐图像，采用图像处理方式感知障碍，提高了障碍识别的准确性。能够满足AUV在复杂海底地形环境中安全无碰的执行任务。保证AUV不发生近底碰撞，也不会出现底部丢失的问题。提高探测效率。保证AUV探测作业的航迹要求，重复覆盖或留白的情况少。
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公开(公告)号：CN106767749A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201510822664.0
申请日：2015-11-20
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G01C21/00
CPC classification number: G01C21/00
Abstract: 本发明涉及水下机器人技术领域，尤其涉及一种基于GRD格式地图的路径生成方法，实现自主水下机器人在变化海洋环境下的路径规划。包括以下步骤：读取GRD格式的地图文件获得地图信息；将获得的地图信息载入到地图转化软件中，根据地图信息，进行地图信息识别；根据潜水器的起始点，规划出下一个航行点的坐标，通常下一个航行点使用的是极坐标，将极坐标转换成大地坐标系。与简单的路径规划方法比较，本方法具有更好的性能，在热液探测环境下更有优势，更能适应外界环境的改变，提高了AUV的工作能力。本方法移植方便，可以适用于各种水下机器人。
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公开(公告)号：CN106681352A
公开(公告)日：2017-05-17
申请号：CN201510750233.8
申请日：2015-11-06
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明涉及一种可旋转舵推进器的水下机器人控制方法，实现对AUV的五自由度运动控制。本发明包括速度控制、航向控制和垂直面控制；所述速度控制包括速度开环控制和速度闭环控制，所述速度开环控制不考虑速度反馈直接输出控制推进器轴向推力；所述速度闭环控制将速度反馈引入到航速控制器中；所述航向控制为变结构航向控制；所述垂直面控制分为强机动控制和弱机动控制，在水下机器人与目标位置的距离大于设定值时，采用强机动控制；否则采用弱机动控制。与传统的控制方法比较，本方法具有更好的鲁棒性，更能适应外界环境的改变，提高了AUV的控制能力。本方法移植方便，可以适用于各种机器人。
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公开(公告)号：CN119847191A
公开(公告)日：2025-04-18
申请号：CN202311325041.3
申请日：2023-10-13
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
Abstract: 本发明一种使用于AUV的北极地区冰下声学导引控制方法，用于实现自主水下机器人在冰下探测结束后的自主回收。包括以下步骤：步骤一：AUV在结束使命后，获取潜水器故障信息，分时抛载小上浮压铁；步骤二：通过AUV搭载的超短定位基阵获取设定的随时变化的信标在超短基阵坐标系下的位置，计算信标经纬度；步骤三：AUV将信标经纬度位置作为航行目标位置，最终在允许的范围内动力定位在信标位置处，等待遥控指令或分时抛载大上浮压铁。本方法移植方便，可以适用于各种水下机器人。
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公开(公告)号：CN119011652A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411479113.4
申请日：2024-10-23
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: H04L67/141 , B63C11/52 , H04L67/125 , H04L69/163 , G06F9/448
Abstract: 本发明提供一种自主水下机器人与对接装置协同作业方法，涉及水下机器人控制技术领域。该方法利用握手机制建立通信过程，作为自主水下机器人和对接装置信息交互、指令下达以及数据传输的基础；针对自主水下机器人和对接装置自主作业过程设计状态基元，状态基元执行自主作业过程中每个操作；针对自主水下机器人和对接装置分别设计自主作业有限状态机，将执行自主作业过程中每个操作的状态基元进行组合；在自主作业流程中，自主水下机器人与对接装置各自执行自主作业有限状态机，并进行通信交互，实现自主作业过程。该方法针对交互协作的各个流程进行建模，实现了对接装置代替人类在海底进行决策处理。
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