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公开(公告)号：CN108528640B
公开(公告)日：2020-04-07
申请号：CN201810257245.0
申请日：2018-03-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63B23/32
Abstract: 本发明公开了一种基于滑道回收UUV时拦阻索式自动对接回收装置及方法，属于水下无人航行器UUV的水面回收技术。本发明采用了特殊设计的收放滑道来进行全自动回收UUV的工作，主要用途是解决传统UUV回收中需要消耗大量人力的问题。本发明的有益效果具体通过下述技术方案予以实现：首先利用水面遥控装置操控在水面待回收的UUV接近水面母船；下一步控制收放滑道展开，使收放滑道及浮式防碰导向架伸入水下；接下来遥控UUV艏部与浮式防碰导向架对准并冲入导向架；接着操控携带拦阻索的可旋转机械臂向上旋转，使阻拦锁与UUV艏部下方回收挂钩勾合，再利用收放滑道上集成的绞车将UUV拖拽至滑道上，最后操控滑道摆动、回缩，将UUV回收至水面母船上。
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公开(公告)号：CN110803270A
公开(公告)日：2020-02-18
申请号：CN201911152439.5
申请日：2019-11-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种AUV的浮力调节装置及控制方法，它主要由艏耐压油箱(8)、蓄电池(2)、深度计(3)、控制器(4)、无线电台(5)、北斗卫星定位系统(6)、惯性导航系统(7)、艉耐压油箱(1)、油囊(9)以及组合天线(10)等组成。本发明在基于已知水域深度和水下环境的条件下，通过有效调节AUV的油囊体积以及AUV上浮下潜时的姿态来实现AUV的快速上浮和下潜。本发明设计的无动力竖直浮潜结构优点在于上浮和下潜时减小了垂直面的迎流面积，进而减小了垂向阻力，在所受浮力一定的情况下，可以更加快速的上浮下潜并且降低能耗，最终实现延长AUV在水下工作时间的目的。
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公开(公告)号：CN110750096A
公开(公告)日：2020-02-04
申请号：CN201910953377.1
申请日：2019-10-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于移动机器人导航技术领域，具体涉及一种静态环境下基于深度强化学习的移动机器人避碰规划方法。本发明使用激光测距仪采集原始数据，将处理后的数据作为A3C算法的状态S，通过构建A3C-LSTM神经网络，将状态S作为网络输入，通过A3C算法，神经网络输出相应参数，利用参数通过正态分布选择移动机器人每一步执行的动作。本发明无需对环境进行建模，通过深度强化学习算法最终实现移动机器人成功在复杂静态障碍物环境下避障。本发明设计具有转艏约束的连续动作空间模型，且采用多线程异步学习，与一般深度强化学习方法相比，大大提高学习训练时间，减少样本相关性，保障探索空间的高利用性与探索策略的多样性，提升算法收敛性、稳定性以及避障成功率。
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公开(公告)号：CN110647161A
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201910975409.8
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于状态预测补偿的欠驱动UUV水平面轨迹跟踪控制方法。步骤1:UUV根据当前任务获取位置、姿态信息；步骤2:利用欠驱动UUV的数学模型得出运动坐标下的位置、姿态误差变量；步骤3:通过镇定位姿误差变量，计算虚拟控制律；步骤4:根据UUV的运动学和动力学模型分别构造位姿状态预测器和速度状态预测器；步骤5:根据预测的状态信息构造UUV实际轨迹跟踪控制律。本发明的方法可以在欠驱动UUV执行机构存在时间延迟的情况下，利用本发明所提出的方法设计的UUV轨迹跟踪控制器作用下的UUV，可以实现对平面轨迹的精确跟踪，所设计的控制器更加符合工程实际的要求。
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公开(公告)号：CN110308734A
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201910559841.9
申请日：2019-06-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种水下机器人航态调节液舱系统及水下机器人和控制方法。航态调节液舱系统包括液舱外壳，在液舱外壳底部设置截面为半环形的载液舱，载液舱的两个上端面处分别设置左边舱气阀与右边舱气阀，载液舱的底部设置通海阀，两边舱气阀之间设置两只并联的控制气路，一只控制气路与高压气瓶相连、另一只与外界相连通，载液舱内装液体且形成可压缩气体的气室，载液舱的两个上端面之间由液舱顶部气体通道相连通，液舱顶部气体通道上设置气道控制阀。水下机器人包括单液舱方案和双液舱方案。控制方法包括近水面浮态控制和姿态控制。本发明具备较强的运动姿态稳定能力，较高精度浮态控制能力，较强的环境自适应能力。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109870914A
公开(公告)日：2019-06-11
申请号：CN201910194198.4
申请日：2019-03-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于海洋浮标领域，具体涉及一种机动浮标在随机海浪干扰下的自守卫控制方法。包括机动浮标自守卫航行时的海浪方向估计、考虑波浪增阻问题的能量最优航路规划。海浪方向估计是在线实时预测机动浮标在自守卫区域内的浪向角，进而得到机动浮标自守卫航行时与海浪的遭遇角；在机动浮标自守卫区域内设置虚拟节点，采用A*算法对机动浮标进行能量最优航路规划；根据机动浮标所受到的波浪增阻与遭遇角之间的函数关系，将机动浮标在规划的航路上航行时的能量损耗作为目标函数，使得机动浮标在规划的航路上航行时的能量损耗最低。本发明可以有效地降低机动浮标在波浪增阻干扰下自守卫航行时的能量损耗，提高机动浮标的航行效率，应用前景广泛。
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公开(公告)号：CN106020212B
公开(公告)日：2018-12-25
申请号：CN201610312367.6
申请日：2016-05-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供的是一种UUV海底地形跟踪过程中的航行切换系统及切换方法。切换控制模块接收前视探测声纳测量的距前下方海底的距离、测高声纳测量的距正下方海底的高度、姿态传感器测量的纵倾，根据当前的航行状态并利用以上信息判断是否需要进行航行切换，如果需要，将发出相应的切换信号。定高/定深过渡纵倾指令生成模块和定深/定高过渡纵倾指令生成模块产生纵倾指令并传送到纵倾控制器；纵倾控制器根据纵倾指令和实际纵倾、深度控制器根据深度指令和实际深度、高度控制器根据高度指令和实际高度均产生升降舵控制量。本发明可实现UUV海底地形跟踪过程中，遇到海底悬崖时自动切换为定深航行；当UUV跨越海底悬崖后，自动切换回定高航行。
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公开(公告)号：CN108820167A
公开(公告)日：2018-11-16
申请号：CN201810510979.5
申请日：2018-05-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种仿生型水下机器人的操纵系统及区域控位控制方法，基于区域控位控制要求提出“双仿生鳍+艉部矢量主推进器”的操控系统配置方案，其特征在于仿生型水下机器人艉部配置矢量式主推进器，仿生型水下机器人平行中体前部两舷配置类似鲸类胸鳍结构的仿生鳍；主推进器由水平、垂直2个自由度的摆动机构组成，仿生鳍由3自由度摆动执行机构组成。仿生型水下机器人区域控位控制方法采用两步主从式控制规律，解决仿生胸鳍操纵装置复杂生力机理带来的非线性输入问题。
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公开(公告)号：CN105807789B
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201610177334.5
申请日：2016-03-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 基于T‑S模糊观测器补偿的UUV控制方法，涉及一种UUV控制方法。为了解决在有海流干扰时UUV跟踪航迹不精确的问题。包括：获取UUV下一步的期望航迹；姿态控制器根据期望轨迹进行跟踪误差，解算出下一步垂直舵与水平舵的舵角信息；T‑S模糊观测器根据海流干扰、当前UUV状态信息和航迹位置误差对UUV进行观测，估计出UUV下一步的状态信息；将UUV下一步的状态信息作为航速控制器的输入信号，获得推进器的下一步的推力；根据垂直舵与水平舵的舵角信息和推力，对UUV进行控制，获得UUV的运动状态，进而确定UUV的航迹，判断该航迹是否达到期望轨迹。本发明用于UUV跟踪水下线缆或管道、水下搜救、深海资源探测及地形探测。
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