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公开(公告)号：CN119037679A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411317161.3
申请日：2024-09-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63C11/52
Abstract: 本发明涉及一种基于水平转盘的浮球牵引式海底多AUV对接装置，属于水下作业机器人装备领域。包括第一对接端和安装在AUV上的第二对接端；所述第一对接端包括支撑模块、对接平台模块、带缆绳的浮球收放模块；搭载有第二对接端的AUV需要对接时，带缆绳的浮球收放模块放出带缆绳的浮球，AUV上的第二对接端抓取缆绳后，带缆绳的浮球收放模块缓慢收回浮球，浮球牵引AUV向下移动，同时支撑模块将对接平台模块旋转到AUV即将下落的位置上，当AUV落在对接平台模块时，对接平台模块抓取AUV并进行充电和信息交换，同时带缆绳的浮球收放模块完成浮球的收回。该发明实现多台AUV对接转运，将水平转盘转运与浮球牵引对接相结合，提高了AUV对接成功率，解决了多台AUV出仓问题。
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公开(公告)号：CN118897533A
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202410929536.5
申请日：2024-07-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明针对复杂环境下的自主式水下机器人故障检测问题，以“BeaverⅡ”AUV为研究对象，考虑建模误差和噪声，设计了一种基于交集校验的方法。首先通过系统辨识方法获取机器人的状态空间模型，并利用中心对称多胞体来表示不确定性的范围；然后构建预测状态集和测量状态集的半空间交集，并求解相应的线性规划方程；最后根据方程的解，可以判断故障是否发生；与现有技术相比，本发明提供了一种系统、准确且有效的故障检测方法。
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公开(公告)号：CN117348444A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311436970.1
申请日：2023-10-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B17/02
Abstract: 水下机器人传感器故障诊断与容错控制的仿真系统及方法，它涉及一种仿真系统及方法。本发明为了解决传统的故障诊断基于离线的海试数据进行分解和变换等处理实现故障诊断，主要集中在研究方法上的改进与创新，而不能实现实时故障诊断的问题。本发明所述仿真系统可以模拟多种传感器故障、故障的发生时间和截止时间、故障的幅值、故障的类型；本发明专利节约了传感器故障模拟试验的成本，提高了水下机器人试验的安全性。本发明属于水下机器人控制及仿真技术领域。
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公开(公告)号：CN116859957A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310845014.2
申请日：2023-07-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 一种基于自适应趋近律滑模方法的AUV传感器容错控制方法，它涉及一种AUV传感器容错控制方法。本发明为了解决现有传感器的容错控制过于依赖观测器与传感器故障诊断结果的问题。本发明能够确保传感器受到外界环境影响下，不依赖传感器模型以及观测器估计的情况下，对传感器噪声进行降噪处理，设计基于自适应趋近律滑模方法的AUV传感器容错控制器，通过自适应方法补偿传感器AUV模型的海流干扰、模型的不确定性、传感器噪声及故障，使得AUV传感器的容错控制器起到补偿传感器故障的目的。本发明属于水下机器人控制技术领域。
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公开(公告)号：CN119928629A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202510123645.2
申请日：2025-01-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种模块化可重构的多UUV水下对接充电装置及充电方法。本发明组成包括：整体框架，整体框架底部的防沉板通过4个调平液压缸安装在底座上，防沉板上安装有液压舱及控制舱，整体框架内部具有充电通信装置、2个二级缸，的二级缸顶部与支撑架连接，的支撑架的主框架上的滚子在整体框架立柱的凹槽内滑动，的支撑架上部通过旋转机构安装有对接笼，对接笼内部具有夹抱锁紧机构，对接笼的端部安装有缓冲装置，对接笼上安装有水下灯、环境感知系统、水下定位通信设备，整体框架上安装有状态监测系统。本发明单个装置空间占用小，能模块化组装的、具有多种重构方式，多种外形、不同直径UUV的夹报锁紧，实现可靠、平稳的位置转运。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118907359A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202411129389.X
申请日：2024-08-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及水下作业技术领域，具体涉及一种水下多类型UUV坐落式对接平台。后导向机构、夹抱充电模块、导向杆、水下灯、侧导向锁紧机构、侧导向机构、前导向机构、吊耳锁紧机构、UUV、柔性挡板、侧导向驱动缸、侧框架；两个侧导向机构为截面呈三角形的支架，通过底部的导向轴与侧框架铰接，两个侧导向驱动缸的液压杆端部与侧导向机构上的短轴铰接、缸筒端部与侧框架的底部铰接，两个侧导向驱动缸便可驱动侧导向机构绕侧框架顶部旋转，实现两个侧导向机构的张开与闭合；可升降V形块定位和可对向移动的卡爪结构，不仅适用于不同尺寸圆形UUV，还适用于不同宽度、高度的扁平形、椭圆形UUV的对接、充电和信息交换。
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公开(公告)号：CN115586781B
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202211236093.9
申请日：2022-10-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种基于中心对称多胞体的自主式水下机器人故障检测方法，主要内容包括：(1)建立自主式水下机器人的动力学线性模型，并利用中心对称多胞体来表示初始估计误差、未知干扰、测量噪声等不确定性的范围。(2)设计观测器，根据对干扰的鲁棒性条件和对故障的敏感性条件，求出待设计观测器的增益矩阵。(3)结合中心对称多胞体的性质递推得到每一时刻的残差所处的中心对称多胞体。(4)建立故障检测逻辑：通过观测零点是否脱离残差生成的中心对称多胞体的范围,判断故障是否发生。与现有技术相比，本发明同时考虑了对干扰的鲁棒性条件和对故障的敏感性条件，给出了一种系统、简单、有效的自主式水下机器人的故障检测方法。
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公开(公告)号：CN115509242B
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202211073081.9
申请日：2022-09-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种自主式水下机器人椭球形目标区域控制方法，属于自动控制领域包括：(1)提出一种基于观测器的区域控制方法。首先设计观测器估计自主式水下机器人的不可测量的状态信号，然后利用所得状态设计反馈控制器使得自主式水下机器人的状态信号收敛到一定的区域范围内。(2)提出一种观测器和控制器的联合设计方法。(3)提出一种椭球形目标区域控制方法。首先限制李雅普诺夫矩阵使得内容(1)中收敛区域在目标区域内，然后求解内容(2)中的设计条件同时得到观测器和控制器增益矩阵。本发明专利无需自主式水下机器人的所有状态已知，可将状态控制到给定目标区域，可用于自主式水下机器人目标区域控制、区域跟踪等领域。
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公开(公告)号：CN118311869A
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202410409234.5
申请日：2024-04-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于双稳态随机共振的水下机器人区域跟踪控制方法，属于水下机器人控制技术技术领域，结合水下机器人区域跟踪的任务需求，将位置跟踪误差被视为布朗粒子，速度误差信号视为噪声，构建虚拟控制变量，结合给定的预设边界建立位置跟踪误差的双稳态随机共振模型；结合水下机器人动力学模型以及步骤中给出的虚拟控制变量，构建速度误差变量，基于神经网络估计，推导控制律和自适应律；实现位置误差的随机共振，在两个势阱之间自由切换，实现了位置误差的区域跟踪。利用跟踪误差的规定边界来减少控制量波动和控制量引起的不必要能耗。提供的区域跟踪控制方法在区域跟踪指标上以及能耗指标上均具有明显优势。
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公开(公告)号：CN117786933A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202310945319.0
申请日：2023-07-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 偏航角未知情况下水下机器人速度传感器故障集员检测方法，它涉及一种水下机器人速度传感器故障集员检测方法。本发明为了解决水下机器人的实际系统往往存在建模不确定性，未知扰动以及测量噪声，降低了故障诊断效果，造成误报、漏报等情况的问题。本发明的步骤包括步骤一：建立水下机器人水平面运动的模糊模型；步骤二：设计观测器；步骤三：结合集员中的中心对称多胞体的性质递推得到每一时刻的残差所处的中心对称多胞体范围；步骤四：建立故障检测逻辑，通过观测零点是否脱离残差的中心对称多胞体范围,判断故障是否发生，并评估了该方法的检测性能。本发明属于水下机器人技术领域。
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