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公开(公告)号：CN108460206A
公开(公告)日：2018-08-28
申请号：CN201810165098.4
申请日：2018-02-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种波浪滑翔器运动预测方法，属于海洋航行器波浪滑翔器的动力学建模领域。本发明包括：建立坐标系，选取自由度；计算刚体质量矩阵与附加力；计算科氏力矩阵；计算惯性水动力矩阵；计算类科氏力矩阵；计算回复力矩阵；计算包含推力、舵力的控制力矩阵；计算包含粘性水动力，风浪流力的阻尼力矩阵；求解波浪滑翔器合力；合力与刚体质量矩阵的逆阵相乘，计算广义加速度；进行数值积分求解广义速度，并进一步求解姿态角以及波浪滑翔器在大地坐标系下的位置。本发明提供的波浪滑翔器运动预测方法，物理意义清晰，分析计算简单，能够有效反映波浪滑翔器的动力学特性，能够有效预测波浪滑翔器的运动状态。
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公开(公告)号：CN108319140A
公开(公告)日：2018-07-24
申请号：CN201810106120.8
申请日：2018-02-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种重定义输出式无模型自适应航向控制方法及系统，给定航向系统的期望输出量y*(k)＝f(r*,ψ*)并输入至无模型自适应控制器，将航向系统输出量y(k)＝f(r,ψ)作为无模型自适应控制器的负反馈输入，通过无模型自适应控制器解算和在线辨识，输出期望输入u(k)，期望输入u(k)输入至操纵机构，操纵机构执行期望输入指令，将执行结果输入至水中航行设备，改变水中航行设备的航向角速度r和航向角ψ，通过姿态传感器作为负反馈输入至无模型自适应控制器。本发明通过重定义舰船航向系统的输出，使得水中航行设备航向系统满足MFAC理论对受控系统“拟线性”假设条件的要求，即控制输入增加时，相应的受控系统输出是不减的。从而使得该重定义输出式MFAC算法适应于舰船的航向控制。
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公开(公告)号：CN107544500A
公开(公告)日：2018-01-05
申请号：CN201710839806.3
申请日：2017-09-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种考虑约束的无人艇靠泊行为轨迹规划方法，远端规划：1计算当前的期望艏向；2对期望艏向进行近障碍前瞻补偿；3更新无人艇位置；4判断无人艇是否到达远端规划目标点，是则结束远端规划转入近岸规划阶段，否则返回步骤1。近岸规划：1计算出指向第ii的初始值为1个虚拟码头的期望路径；2计算无人艇距离目标码头的距离，为当前期望速度添加码头约束；3更新无人艇位置；4判断无人艇是否抵达第i个虚拟码头，是则转步骤5，否则返回步骤2；5判断第i个虚拟码头是否为目标码头，是则规划完毕程序结束，否则令i＝i+1，返回步骤1。本发明采用了改进人工势场法，为无人艇的自主靠泊控制问题提供便利。
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公开(公告)号：CN106990787A
公开(公告)日：2017-07-28
申请号：CN201710344523.1
申请日：2017-05-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
CPC classification number: G05D1/0206
Abstract: 本发明提供一种上下体艏向信息融合的波浪滑翔器航点跟踪方法。波浪滑翔器的舵机安装于潜体，舵机由主计算机控制，可直接控制潜体的转向，浮体的转向由潜体的拖曳力提供。浮体与潜体分别安装一个艏向传感器，测量浮体艏向ψF，潜体艏向ψG,并传至主计算机，主计算机完成波浪滑翔器浮体潜体的艏向信息融合，结合航行过程中的动态特征修正期望航向角，完成航点跟踪任务。本发明提供的方法能够有效避免波浪滑翔器刚柔多体系联结构特有的柔链缠绕现象，提高波浪滑翔器的航向控制性能，以及风、流等外界干扰力下的航点跟踪能力。
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公开(公告)号：CN105775075B
公开(公告)日：2017-07-11
申请号：CN201610115673.0
申请日：2016-03-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63C11/52
Abstract: 本发明提供一种易于回收的波浪滑翔器及其回收方法，包括浮体和潜体，所述浮体上设置有计算机控制系统和无线天线，所述无线天线与母船上的无线电台通讯，所述潜体上设置有潜体舵机和舵杆，浮体与潜体之间设置有脐带，所述潜体的刚性支架上还安装有吊钩吊带释放装置，所述吊钩吊带释放装置上设置有吊点，吊点上连接有吊带，吊带的端部设置有吊钩，所述舵杆上连接有柔线，柔线的端部与吊钩吊带释放装置的锁销固连。本发明结构简单易于实现，通过设置的锁销控制吊钩吊带释放装置的状态，可靠简单的实现了吊带与吊钩的释放，待吊带与吊钩浮出至水面后，便可进行回收工作。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119805935A
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202411937509.9
申请日：2024-12-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于水下仿生机器人控制技术领域，具体涉及一种针对柔性机器鱼的运动控制优化方法、程序、设备及存储介质。本发明首先构建柔性机器鱼的基于Hopf中枢模式发生器的CPG网络模型，利用伪链法将柔性机器鱼的鱼尾区域的柔性关节简化成伪链模型，相邻伪链之间通过伪关节连接；获取柔性机器鱼的期望速度，将柔性机器鱼的运输成本作为优化目标，通过寻优得到对应最低运输成本的控制参数。本发明针对柔性机器鱼的特征，构建了专用于柔性仿生机器鱼的运动控制优化方法，可以有效地针对目前大多数柔性机器鱼进行控制优化，进一步提升柔性机器鱼的游泳速度和效率，在水下检测、水下勘探等领域具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN119740691A
公开(公告)日：2025-04-01
申请号：CN202411789613.8
申请日：2024-12-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06Q10/04 , G06F16/215 , G06F16/29 , G06F16/2458
Abstract: 本发明属于海洋环境建模与预测技术领域，具体涉及基于在线观测的局部海洋环境场信息预测模型的修正方法、程序、设备及存储介质。本发明通过环境感知模块在一段时间内持续获取观测栅格内的海洋环境场信息，得到观测栅格的海洋环境场信息真实值时间序列，进而构建自适应ARIMA模型，并通过自适应ARIMA模型获取观测栅格未来一段时间内的海洋环境场信息观测估计值时间序列；根据观测栅格的海洋环境场信息真实值与观测估计值，进而计算预测误差并确定其时空影响范围，最后结合预测偏差时间序列与邻域偏差模型对相关栅格的海洋环境场信息预测值进行修正。
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公开(公告)号：CN119717810A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202411843905.5
申请日：2024-12-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于海洋机器人路径规划技术领域，具体涉及海洋机器人快速接近目标点的改进动态窗口避碰方法、程序、设备及存储介质。本发明利用海洋机器人执行快速接近目标点的任务过程中，获取到的实时状态信息和障碍物信息，基于动态窗口算法通过计算动态预测时间得到海洋机器人的动态动作空间窗口，并考虑规避过程中过度远离障碍物的问题，针对距离评价函数做阈值化处理。本发明利用动态化预测时间和阈值化距离函数的优化处理方法，解决了海洋机器人避碰过程中的靠近临时目标点降速问题及过度远离障碍物问题，解算出更加有效的危险规避路径并保证海洋机器人安全高速的完成避障过程，提高了海洋机器人的危险规避效率和航行安全性。
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公开(公告)号：CN117111440B
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202310977828.1
申请日：2023-08-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 双艇协同系统的干扰力估算与前馈补偿控制方法与系统，属于海洋溢油回收技术领域。本发明是为了解决双无人艇在溢油围捕过程中由于受到围油栏的影响，无法稳定的跟踪上期望航速和期望艏向的问题。本发明利用水动力仿真计算软件对捕油过程中双艇协同系统中的围油栏进行水动力仿真计算，获取围油栏对两无人艇的干扰力函数；结合两无人艇的当前位置和航速，计算围油栏对两无人艇的干扰力的方向，干扰力沿两无人艇船尾方向的分力和干扰力对两无人艇产生的回转力矩；再计算两无人艇舵机舵角量补偿值和推进器螺旋桨转速量补偿值；对不考虑围油栏干扰情况下的舵机的舵角量和推进器螺旋桨的转速量进行补偿。本发明适用于海洋油回收过程中双艇的控制。
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公开(公告)号：CN116929372B
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202310949793.0
申请日：2023-07-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 基于多能源捕耗建模的海洋机器人路径规划方法及系统，涉及海洋机器人自主控制技术领域。本发明是为了解决现有海洋能驱动机器人的路径规划方法，考虑因素不全面，从而导致路径规划精度低、续航能力差，难以满足实际需求的问题。本发明利用栅格法，结合海洋环境预报数据建立海流、海风、太阳辐射和大气云层的栅格海洋环境模型，提出动态海洋环境下能源最优全局路径规划方法，使路径规划更精确，海洋能驱动机器人具有更好的续航力。
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