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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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公开(公告)号：CN108844484A
公开(公告)日：2018-11-20
申请号：CN201810776547.9
申请日：2018-07-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种全海深AUV一体化控制舱及控制方法。除了具有普通AUV控制舱的功能之外，同时具有控制舱周围环境视频信息采集记录功能，舱体内装配有灯光示位装置，便于夜间搜索与定位AUV，控制舱采用高硼硅玻璃球形耐压壳，玻璃不阻碍电磁波传波，同时透光性好，将通信定位装置的天线内置，开口数量和水密接插件的使用大幅减少，通信定位装置与灯光示位装置由独立电源进行供电，在AUV自身能源耗尽时控制舱中布置的太阳能电池板及能量管理模块可为独立电源充电，同时一种分时工作模式被采用，避免不必要的能源浪费，可大大延长AUV在等待救援时卫星通信与位置指示装置的工作时间，提高安全回收AUV的可靠性。
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公开(公告)号：CN105429257B
公开(公告)日：2018-10-26
申请号：CN201510874381.0
申请日：2015-12-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种AUV智能充电装置及充电方法。包括主电源模块、电压电流控制模块、接口选择模块、辅助电源模块、充电设置模块、无线通讯模块、智能控制器模块和电压电流温度检测模块；主电源模块输出端与电压电流控制模块的电源输入端连接，电压电流控制模块的输出端与接口选择模块的电源输入端连接；辅助电源模块的输出端与智能控制器模块的电源输入端连接，充电设置模块和电压电流温度检测模块分别与智能控制器模块的信号输入端连接，智能控制器模块的控制信号输出端分别与电压电流控制模块和接口选择模块的控制信号输入端连接；无线通讯模块与智能控制器模块通过TTL232连接。本发明具有结构简单、使用方便，具有远程操控的优点。
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公开(公告)号：CN107766818A
公开(公告)日：2018-03-06
申请号：CN201710972572.X
申请日：2017-10-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G06K9/00523 , G01S7/539 , G06K9/00503
Abstract: 本发明属于声呐技术中信号处理领域，具体涉及一种启发式的水下结构化环境线特征提取方法。步骤有：获取机械扫描成像声呐原始数据；在载体系下进行声纳数据处理，并进行二值化处理，得到用于特征提取的点集；在载体系下使用投票算法进行投票以提取出结构化环境的直线特征；用启发式方法处理直线特征，得到能够描述结构化环境的线段特征；基于导航系统得到载体的位置信息和航姿信息，进而将提取到的线段特征转换到全局坐标系下。本发明解决了目前的机械式扫描前视声呐所运用的算法对水下结构化环境线特征提取不完备的问题，使用本方法从结构化环境中提取线段特征的准确率大于90％，并且本发明适用于水下同步定位与建图以及水下结构化环境特征建模。
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公开(公告)号：CN105159313B
公开(公告)日：2017-11-21
申请号：CN201510333157.0
申请日：2015-06-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供的是一种无人潜器操控装置及控制方法。包括两台显示器、工控机和操控单元。第一显示器用于显示操控界面及当前的无人潜器操控指令，第二显示器用于三维显示无人潜器的运动状态及列表显示其状态信息。第二显示器位于第一显示器上方，两台显示器采用视频线与工控机相连，操控单元通过信号隔离板与工控机连接，工控机通过网络模块与无人潜器连接，实时发送操控指令，并获得无人潜器的位置信息和姿态信息以及故障信息等。在无人潜器的操控过程中，有自动控制和手动控制两种方式；它具有简洁实用、操控简单、成本较低、系统稳定性好、可移植性高等特点，解决了无人潜器的操控问题，提高了操控系统的可操作性和舒适性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105643626B
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201610130717.7
申请日：2016-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种基于双重判据的水下机器人推力优化分配方法，针对水下机器人的推进器布置情况建立推力分配模型，对矢量推进器在每个自由度方向推力进行2范数和无穷大泛数双重判据的推力优化分配；使用对偶原理将推力优化分配的原问题转化为线性等式的对偶问题，利用神经网络方法求解该线性等式得到推力分配的优化解；根据每个推进器的控制电压—推力曲线，将优化解得到的每个推进器推力进行多次艾特金插值，得到推进器的输出电压，实现水下机器人多个自由度的运动控制。本发明可最大限度地利用推进器同时完成机器人的多自由度运动，对水下机器人的精确控制、容错控制、抗扰控制、作业过程中的姿态稳定控制等方面有重要作用。
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公开(公告)号：CN106695834A
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201710094821.X
申请日：2017-02-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: B25J11/00 , B63C11/52 , B63G8/00 , B63G8/16 , B63G2008/002
Abstract: 本发明提供一种双体探测水下机器人装置及控制方法，机器人主体是由中间翼形体和对称设置在中间翼形体两侧的两个流线型艇体组成双体结构，在中间翼形体的尾端设置有升降舵，中间翼形体内设置有核心控制舱和前后布置的两个垂向推进器舱，每个垂向推进器舱内设置有垂向推进器，每个流线型艇体尾部的侧面设置有稳定翼，每个流线型艇体尾部上均设置有翼型垂直翼，每个流线型艇体的尾端设置有主推推进器，两个流线型艇体内还设置有电池舱和探测设备舱，所述机器人主体上还设置有壁碰声呐。本发明根据相对流速，做出智能决策，切换不同的操纵方式，从而保持姿态稳定，实现定速续航，姿态保持，悬停监测等功能。
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公开(公告)号：CN104867369B
公开(公告)日：2017-04-12
申请号：CN201510288628.0
申请日：2015-05-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G09B9/00
Abstract: 本发明提供的是一种无人潜器运动模拟装置及模拟方法。包括两台显示器、服务器和操控面板，两台显示器分别显示无人潜器的二维运动状态及操作界面与三维运动状态。两台显示器成100°‑110°夹角，两台显示器通过视频线与服务器相连，操控面板通过隔离信号板与服务器连接，服务器通过网络接口与网络连接。在无人潜器运动模型的受力中，考虑了故障和水舱操作的影响，以实现全状态无人潜器运动模拟。无人潜器运动解算过程主要包括基本受力求解、故障受力求解、水舱操作受力求解和综合处理。本发明稳定性好，可移植性高，操作简单，实现了水下无人潜器正常状态和故障状态的运动模拟问题，为水下无人潜器操纵性研究和抗沉性研究提供了基础平台。
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公开(公告)号：CN105824236A
公开(公告)日：2016-08-03
申请号：CN201610130731.7
申请日：2016-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种水下机器人的自适应组网通信方法。根据AUV节点之间的相对距离，对于距离领航员AUV节点较远而距离其他跟随AUV较近的节点采用线性拓扑传输方式，而对于其他AUV节点采用一对多竞争拓扑传输方式。在线性拓扑传输过程中，领航员AUV和所有的跟随AUV通过广播与应答的方式实现时间同步，之后节点根据距离领航员AUV和数据传输的效果选择负责外围节点的通信或休眠，这就降低了领航AUV的能量消耗，提高了整个AUV编队组网的生存时间。而一对多竞争的自适应通信方法包含了一种四路握手传输方法，该发明可以降低传输的丢包率并提高网络的吞吐量。
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公开(公告)号：CN105446821A
公开(公告)日：2016-03-30
申请号：CN201510766653.5
申请日：2015-11-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G06F11/079 , G06N3/0445
Abstract: 本发明公开了一种基于改进神经网络的智能水下机器人推进器故障诊断方法。将水下机器人的推进器的控制指令分别传送给基于神经网络的水下机器人模型和水下机器人实际推进器，将基于神经网络的水下机器人模型的输出值和水下机器人实际传感器的测量值进行作差，根据残差判断推进器是否故障；构建的神经网络水下机器人模型中，在联接单元中增加了固定增益的自反馈连接，并且采用动态反向传播学习算法对基于神经网络的水下机器人模型进行学习和训练，对神经网络层间权值进行调整。本发明能够提高推进器故障诊断的效率和准确性。
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