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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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公开(公告)号：CN110254605A
公开(公告)日：2019-09-20
申请号：CN201910697948.X
申请日：2019-07-29
Applicant: 哈尔滨哈玻拓普复合材料有限公司 , 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺，涉及潜水器复合材料承载壳体制造技术领域。本发明的目的是要解决现有的潜水器承载壳体重量大、流线形曲面精度不高，整体承载能力差，材料耐腐蚀性和绝缘性差以及使用寿命短的问题。方法：先利用外壳的模具作为定位的基准，同时利用定位工装将各结构件调整于设计的相对空间位置上，进行固定；然后将结构粘接胶注射到外壳与结构件的间隙的中心位置处；再依次铺放补强结构层和补强表面层，并抽真空加压直至固化，固化后去掉模具，得到一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体。本发明可获得一种大尺寸潜水器复合材料承载壳体制造工艺。
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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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Patent Agency Ranking
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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公开(公告)号：CN105786012B
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201610177483.1
申请日：2016-03-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 基于生物激励模型的UUV虚拟速度控制方法，涉及一种UUV速度的控制方法。为了解决UUV速度的控制不稳定的问题。包括：获得虚拟速度；将当前的位置误差输入至生物激励模型进行平滑连续处理，获得新的位置误差，根据所述新的位置误差对虚拟速度进行处理，获得平滑连续的虚拟速度；将虚拟速度、海流速度与UUV当前实际航速相减后获得速度误差作为PID速度控制器的输入，PID速度控制器将输出作用在UUV模型上，得到UUV下一步的实际位置，根据得到实际位置对UUV进行控制；将UUV的实际位置与UUV运动规划输出的期望位置相比较，得到的位置误差项作为下一步生物激励模型的位置误差输入。本发明用于UUV在近水面或浅海区域航行时控制航速。
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