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公开(公告)号：CN117873078B
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202311838227.9
申请日：2023-12-28
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 一种基于人工势函数的无人水面船编队容错控制方法，涉及智能船舶运动控制技术领域。本发明是为了解决无人水面船编队系统产生故障时会影响编队稳定性的问题。本发明构建参与USVi的运动学和动力学模型，进而构建出USVi的状态方程；利用USVi的状态方程构建分布式故障状态观测器，并利用该观测器观测USVi的状态估计值和执行器故障估计值；基于状态估计值和执行器故障估计构建全局估计误差模型；构建无人水面船编队的合势能函数，并利用该合势能函数构建全局跟踪误差；利用全局跟踪误差构建积分滑模面，并基于积分滑模面和全局估计误差模型构建USVi的主动容错控制器；利用USVi的主动容错控制器计算获得USVi的控制输入量对无人水面船编队进行容错控制。
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公开(公告)号：CN115708758B
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202211450412.6
申请日：2022-11-19
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于柔性机械臂和人体肌电信号的上肢康复模式及训练方法，属于上肢康复模式及训练方法领域。包括：利用多自由度机械臂对人体上肢末端施加力干预，使用gForce手环采集实时的肌电信息，并采用人体肌电信号和力映射的计算方法，来进行刚度测量。通过大量实验，获取到了不同的刚度阈值区间，之后利用力矩控制将实时估计的刚度值传递给机器人，以此判断疲劳程度，划分不同的康复训练模式，之后将检测与计算得到的每个关节角度，角速度，角加速度输入到人机系统的动力学模型中，实现不同的康复训练模式。该方法将肌电信号融入到人机交互的过程中，有效的实现了机械臂的柔顺性控制，提高了应对复杂康复训练的适应性，增加了人机交互体验感。
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公开(公告)号：CN118305797A
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202410530947.7
申请日：2024-04-29
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明属于多自由度机器人人机交互技术领域，本发明公开了一种基于运动想象与机器视觉的机械臂控制决策方法，解决现有脑机接口技术中机械臂指令映射复杂，被试认知负担大，机械臂运动不自然等问题，具体方法为：采用区域规划机制对视觉检测的操作空间进行界定，提出一种单/双手映射关系式，建立所述左右脑幅值与机器人之间的控制关系；提出一种权重因子控制决策器，协助操作者完成抓取，且操作者也能主动参与整个过程中。本发明引入机器视觉并设计合理的控制决策方法，实现对机械臂控制指令映射、操作空间区域规划、完成权重因子α的评定，并对抓取任务进行辅助，有助于提高脑控机械臂抓取系统的性能，缓解指令映射关系复杂，被试认知负担大的情况，增强控制的鲁棒性，提高脑控机械臂的控制精度和任务性能。
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公开(公告)号：CN117150901B
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202311109197.8
申请日：2023-08-31
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06F30/27 , G06F17/16 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种节约通信资源的动力定位船位置观测器设计方法，所述方法包括：建立动力定位船的三自由度动力学模型和运动学模型；引入采样数据系统，计算当前状态和采样状态之间的误差；基于反馈控制技术，设计离散时间输出反馈观测器；通过状态估计，提出一种离散时间动态事件触发条件来确定通信时刻，获得节约通信资源的事件触发最优控制律来实现系统的鲁棒稳定，使控制输入有界。所提出观测器设计方法，使船舶可以更稳定地保持在期望状态，使用更少的通信资源来保证观测性能，降低信号传递次数，减少了计算负担，不会产生不必要的信道占用。此外，提供最小采样时间的正下界以避免Zeno行为，即在有限的时间内出现无限次事件。
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公开(公告)号：CN116911176B
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202310832623.4
申请日：2023-07-08
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明属于轮式移动机器人感知决策领域。本发明公开了一种基于轮式移动机器人速度和振动状态的地形可通过性预测方法，解决了轮式机器人以不同指令速度通过地形时，地形可通过性程度不同的问题，具体方法为：以高度地图和指令速度做输入，机器人振动矢量和速度损失做输出，构建用于训练CNN网络的数据集；经训练得到的CNN预测模型的输出作为模糊逻辑算法的输入，综合评价地形可通过性；预测阶段，根据预测模型以及综合评价方法，以不同指令速度和局部高程地图作为输入，预测对应速度下局部地形的可通过性。本发明使机器人在执行运动规划前，提供不同速度对应不同局部地形可通过性的分布情况作为先验条件，提高了轮式机器人导航的高效性和安全性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117519136A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311372132.2
申请日：2023-10-21
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种考虑大曲率转弯的无人艇路径跟踪方法，包括：首先，建立无人艇的运动学与动力学数学模型；在此基础上，设计LOS导引算法，引入自适应观测器，实时观测并补偿漂角，引入内偏角与前视基准角，设计模糊算法以优化内偏角；然后，设计时变前视距离的LOS导引法；最后，设计PID‑GA控制器，利用遗传算法动态优化PID参数以适应环境变化，为加快遗传算法的运算速度，限定其优化的参数个数与参数取值范围。本发明针对大曲率转弯的无人艇路径跟踪问题，考虑到漂角未知且不是很小，使用带内偏角、时变前视距离的PID‑GA路径跟踪方法，避免了在期望路径外侧产生较大的稳态误差，降低了调节时间并减小了稳态误差。
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公开(公告)号：CN117421384A
公开(公告)日：2024-01-19
申请号：CN202311384144.7
申请日：2023-10-24
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 基于共视投影匹配的视觉惯性SLAM系统滑窗优化方法，涉及SLAM技术领域。本发明是为了解决现有视觉惯性SLAM系统后端的滑动窗口优化方法精度低的问题。本发明在不改变滑动窗口优化快速性的前提下，通过共视投影匹配关系改进滑动窗口优化方法，消除了“影子”地图点，提高了地图点精度；增加了关键帧成功匹配地图点的数量，扩大了关键帧的观测视野，新增了SLAM系统的视觉观测约束，从而提高了滑动窗口优化估计位姿的精度，进而提高了移动机器人的定位精度。
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公开(公告)号：CN117315047A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311502258.7
申请日：2023-11-10
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明针对单目相机在低光照环境建图时图像亮度不足导致特征提取失败的问题。公开了一种基于改进图像增强与单目视觉低光照图像标定方法，所述方法包括：提出一种相机渐晕光度补偿策略，将渐晕补偿函数类比响应函数，表达为高阶多项式，设置中心点的晕影值，对渐晕效应进行非线性补偿，使图像输出亮度均匀；在传统图像增强优化函数基础上将初始亮度估计值和拟合平滑度作为约束因子，添加像素权重作为误差修正项，考虑平衡两残差项，提出一种改进的图像增强标定方法，输出校正后的图像，最后进行位姿估计。本发明能够提高单目相机在低光照环境建图时的图像亮度，从而保证单目视觉SLAM前端视觉里程计的稳定性和准确性。
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公开(公告)号：CN117193342A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311206592.8
申请日：2023-09-18
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明属于多足机器人遥操作技术领域。本发明公开了一种同步补偿变时延及环境端有源性的多足机器人三边遥操作控制架构及方法，解决了足机器人遥操作系统在双操作者控制时由于时延与足地滑移造成系统的不稳定性和低透明性。本发明所述的一种同步补偿变时延及环境端有源性的多足机器人三边遥操作控制架构及方法，采用双主单从的遥操作系统架构，根据跟踪误差设计了权重因子切换模块，基于波变量控制方法设计了变波阻抗补偿模块，基于时域无源控制方法设计了时变阻尼补偿模块，并将模块结合设计共享控制率。本发明能够保证遥操作系统在存在时延与有源性时的稳定性。
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公开(公告)号：CN117170382A
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202311310809.X
申请日：2023-10-11
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种适用于同向点位跟踪的双无人船协同控制方法，包括：建立领航‑跟随无人船位置协同编队控制模型，设定期望纵向距离及方位角；基于编队协同控制模型及领航船的实时位置，对跟随船建立距离及方位角的协同动态方程；基于协同动态方程，并考虑推进器约束限制，引入障碍李亚普诺夫函数，推导跟随船的实时期望速度及偏航角；并利用非线性扰动观测器观测跟随船的集合扰动；为了使跟随船在环境扰动下能够领航船保持期望距距离及方位角，引入深度强化学习双Deep Q‑Network(DQN)网络，依据跟随船的实时状态，控制其纵向推力力矩及艏向角力矩；相比传统控制方法，本发明的技术方案能够根据跟随船实时状态快速，准确地控制其与领航船保持期望纵向距离及方位角。
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