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公开(公告)号：CN117310773A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311615765.1
申请日：2023-11-30
Applicant: 山东省科学院海洋仪器仪表研究所
Abstract: 本发明公开了基于双目立体视觉的水下机器人自主定位方法及系统，涉及水下机器人自主定位技术领域，通过使用双目立体视觉测量模块、扭矩力学测量模块、北斗导航模块和无迹卡尔曼滤波算法，实现了高精度自主定位，在照明不好时，使用无迹卡尔曼滤波算法融合双目立体视觉测量模块、扭矩力学测量模块、北斗导航模块数据和BCF‑PPSO‑ESN神经网络预测，实现特征点不足情况下水下机器人快速高精度定位。本发明可实现快速高精度自主定位，并较好的获得了照明不好时水下机器人定位信息，可明显改善自主定位的精度、输出频率及增强系统的可靠性，获得最佳水下机器人运行轨迹。
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公开(公告)号：CN112911606A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110110356.0
申请日：2021-01-27
Applicant: 山东省科学院海洋仪器仪表研究所
Abstract: 应用于水下传感器网络的传感器节点分布控制方法包括：判断处于工作状态的传感器节点的能量消耗是否达到消耗能量最大值；若是则激活最近的处于休眠状态的传感器节点；判断水下传感器网络中是否存在覆盖空洞；若是则调节传感器节点间隔阈值；计算传感器节点所受合力；根据所述传感器节点所受合力和粒子群算法计算并更新水下传感器节点实时位置；根据水下传感器节点实时位置计算实际有效覆盖率；如果实际有效覆盖率大于等于预设有效覆盖率，则维持当前传感器节点分布不变；如果实际有效覆盖率小于预设有效覆盖率，则迭代执行上述步骤直至实际有效覆盖率大于等于预设有效覆盖率或者迭代次数达到设定迭代次数。本发明旨在实现有效覆盖率最大化。
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公开(公告)号：CN119987381A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202510457450.1
申请日：2025-04-14
Applicant: 山东省科学院海洋仪器仪表研究所
Abstract: 本发明公开了一种水面无人艇编队路径规划方法，涉及编队路径规划技术领域，包括将地图栅格化处理，调整初始无人艇编队队形，确定领航者起点和终点信息，确定动态障碍物的位置和静态障碍物的信息；向A‑Star算法的启发式函数中引入衰减系数，并采用改进的A‑Star算法进行路径规划；通过自适应选择控制点的贝塞尔曲线进行路径平滑处理；引入改进的动态窗口法进行动态局部避障；根据初始无人艇编队队形及编队中跟随者位置，结合领航者全局路径，生成跟随者规划路径，且跟随者保持与领航者相同的速度和偏转角度。本发明确保了领航者的路径规划的最优性，也保证了跟随者能够实时适应性调整，有效提高了编队路径规划的效率、稳定性和实用性。
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公开(公告)号：CN119882758A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510386282.1
申请日：2025-03-31
Applicant: 山东省科学院海洋仪器仪表研究所
Abstract: 本发明公开了一种无人艇编队的路径规划和避障的方法，涉及编队路径规划技术领域，包括系统初始化与基础设置；运用量子遗传算法，将量子染色体解码为实际路径，筛选出最优路径，并将最优路径离散化处理，得到全局导航路径；依据编队特性及参考队形构建跟随者导航路径，跟随者起步时调整初始化队形，同时建立起与领航者的通信链路，跟随者运用改进人工势场法局部避障，进行局部队形调整；检测到动态障碍物，用改进势场法重新计算受力，对重规划路段的局部路径进行优化；判断是否到达目标点，若到达，则结束，若未到达，则循环执行，直至到达目标点。本发明使编队系统在动态未知环境中保持队形稳定，实现安全避障与路径最优的目标。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119124174B
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202411603605.X
申请日：2024-11-12
Applicant: 山东省科学院海洋仪器仪表研究所
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种水面无人艇路径规划方法，涉及海洋工程技术领域，包括确定栅格化地图中无人艇的起点终点信息、动态障碍物和静态障碍物信息；改进A*算法的启发式函数；对起点建立OPEN和CLOSE表，利用改进的A*算法搜索策略从起点开始搜索，删除距离障碍物过近的子节点；判断OPEN表子节点的全局评价函数，将全局评价函数最低的点作为新的父节点，并将新生成的父节点加入到CLOSE表中，改进节点数组减少路径节点，形成全局路径；对全局路径进行路径平滑；进行动态避障，远离动态障碍物之后，无人艇将原全局路径的点作为子目标点，继续回到原有路径当中。本发明减小了路径规划长度，有效地提高无人艇安全性。
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公开(公告)号：CN117311372B
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311615705.X
申请日：2023-11-30
Applicant: 山东省科学院海洋仪器仪表研究所
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 本发明公开了基于双目立体视觉的水下机器人自主避障系统及方法，涉及水下机器人设备技术领域，在接收双目立体视觉测量模块、扭矩力学测量模块、北斗导航模块输出的相关数据信息后，可准确获得水下机器人周围障碍物的坐标信息和类别信息，并实时输出水下机器人的艏向角、纵倾角和横摇角信息，经过自主避障算法并读取3D栅格地图信息，实时输出水下机器人位置信息、姿态信息和速度信息，形成水下机器人精确自主避障信息。在复杂海况和天气环境下，使用NESN神经网络，实现特征点不足情况下海中障碍物三维坐标信息和类别信息获取快速高精度获取。本发明可实现快速高精度自主避障，可明显改善自主避障的可靠性，获得最佳水下机器人
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公开(公告)号：CN117310773B
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202311615765.1
申请日：2023-11-30
Applicant: 山东省科学院海洋仪器仪表研究所
Abstract: 本发明公开了基于双目立体视觉的水下机器人自主定位方法及系统，涉及水下机器人自主定位技术领域，通过使用双目立体视觉测量模块、扭矩力学测量模块、北斗导航模块和无迹卡尔曼滤波算法，实现了高精度自主定位，在照明不好时，使用无迹卡尔曼滤波算法融合双目立体视觉测量模块、扭矩力学测量模块、北斗导航模块数据和BCF‑PPSO‑ESN神经网络预测，实现特征点不足情况下水下机器人快速高精度定位。本发明可实现快速高精度自主定位，并较好的获得了(56)对比文件曹宇,赵星涛.一种新型双权值人工神经元网络的数据拟合研究.电子学报.2004,(10),全文.于振等.基于ＩＧＣＦ 算法和ＣＳＦ⁃ＰＰＳＯ⁃ＥＳＮ 算法的工业机器人末端执行器位姿重复性检测.仪器仪表学报.2023,第44卷(第6期),全文.Kou, Lei et al..Optimized design ofpatrol path for offshore wind farms basedon genetic algorithm and particle swarmoptimization with traveling salesmanproblem.CONCURRENCY AND COMPUTATION-PRACTICE & EXPERIENCE.2023,第36卷(第2期),全文.路丹晖;周文晖;龚小谨;刘济林.视觉和IMU融合的移动机器人运动解耦估计.浙江大学学报(工学版).2012,(06),全文.马虹.基于5G的视觉辅助BDS移动机器人融合定位算法.计算机科学.2020,(S1),全文.高俊钗;刘明雍;徐飞.基于单目视觉的AUV实时定位算法研究.半导体光电.2013,(06),全文.
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公开(公告)号：CN116840830A
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202311099071.7
申请日：2023-08-30
Abstract: 本发明公开了一种分体式有缆海床基浮体定位跟踪系统及跟踪方法，涉及水下合成孔径观测，采用一个固定探测器和一个可收放悬浮探测器作为主要探测装置，水下海床基通过释放缆绞盘控制可收放悬浮探测器的释放距离，释放缆上分段固定姿态传感器，利用耦合信号传输实现两个探测器和多个固定姿态传感器同步采样，通过多传感器融合技术确认可收放水听器位置姿态，最终融合可收放探测器、固定探测器、姿态传感器的信息实现可收放探测器的精准定位，扩大水下目标探测系统探测孔径。本发明体积小，功耗低，实现了对悬浮探测器的高精度定位，通信可靠性高。
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公开(公告)号：CN112241170B
公开(公告)日：2023-01-13
申请号：CN202011041816.0
申请日：2020-09-28
Applicant: 山东省科学院海洋仪器仪表研究所(CN)
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明适用于无人艇自稳定技术领域，提供了基于并联六自由度平台的无人艇自稳定系统，包括无人艇艇体、无人艇信息采集系统、自稳控制系统和设置于无人艇艇体的六自由度平台。无人艇信息采集系统能够采集和处理无人艇艇体的航行状态信息数据，自稳控制系统解析处理后的航行状态信息数据发出控制指令，六自由度平台接受控制指令并输出用于补偿无人艇艇体倾覆力矩的补偿力矩，进而使无人艇艇体时刻保持平稳，更好的完成相应的环境感知、地形测绘、扫雷、反潜等科研和军事任务。
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