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公开(公告)号：CN117193126B
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202311289511.5
申请日：2023-10-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 波浪环境下海洋机器人的节能控制方法及控制系统，本发明涉及海洋机器人的节能运动控制方法及控制系统。本发明的目的是为了解决现有方法在波浪环境影响下导致的航行轨迹偏离期望路线，造成能量损耗与机械损坏的问题。过程为：1：设置当前k时刻的期望艏向角；获取海洋机器人当前k时刻的实际艏向角、转艏角速度、遭遇角和波浪的波高；2：若航向误差绝对值大于阈值执行3；否则结束艏向控制；3：推理计算出波高和遭遇角对应的时变增益参数；4：计算海洋机器人当前k时刻的艏向控制系统输出；5：得到海洋机器人当前k时刻的艏向控制系统的输入；6：根据艏向控制系统的输入执行相应操作，令k＝k+1，执行1。用于机器人控制领域。
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公开(公告)号：CN118210310A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410314007.4
申请日：2024-03-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/43
Abstract: 本发明属于海洋机器人路径跟踪技术领域，具体涉及一种面向于弱机动海洋机器人改进引力型LOS路径跟踪方法、程序、设备及存储介质。本发明在期望路径的几个特殊位置处设置引力向量，用于指引期望路径终点方向，缩小横向跟踪误差以及克服海流影响带来的稳态误差；将期望艏向设置为几个引力的合力方向，同时设定了横向误差判断器以及根据是否发生超调采取不同的期望艏向角计算公式，使得既可以准确的跟踪期望路径，又可以在大偏移下返回目标路径点附近，继续完成路径跟踪任务。本发明相比于传统的LOS制导策略可以良好的解决由于海流影响带来的稳态误差问题，同时也解决了传统的AFLOS算法可能导致的超调过程大，调节时间长的问题。
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公开(公告)号：CN118068700A
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202410085771.9
申请日：2024-01-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于改进的狼群算法的多无人艇协同拦截任务分配方法。所述分配方法包括：通过改进的狼群算法求解多无人艇协同完成拦截任务的任务目标函数，以目标函数最优解对应的分配方案进行任务分配；其中，改进的狼群算法包括：在狼群算法中，通过蜘蛛猴优化算法中的位置更新方式进行狼群的位置更新，并对更新前后的位置进行二进制编码，获得位置矩阵，通过位置矩阵计算适应度函数值。本发明可为多无人艇系统规划出合理的分配方案，其规划时间短、精度高，可在最小化任务完成代价下提升无人艇协同作业效能。
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公开(公告)号：CN117726089A
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202310811303.0
申请日：2023-07-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06Q10/0631 , G06F18/23213 , G06F18/22
Abstract: 优化K‑means威胁目标聚类的集群护航任务分配方法及系统，涉及无人集群任务分配技术领域。解决了现有的目标聚类和任务分配方法未考虑海面运动威胁目标的运动特性及其对护航任务的威胁程度，导致目标聚类效果差和任务分配效率低的问题。本发明通过建立威胁评估判定规则对海面威胁目标进行定性定量的威胁评估、判定与预测、基于护航威胁相似度改进的优化聚类中心K‑means算法对威胁目标拦截点进行聚类，建立海洋机器人集群护航任务的数学模型构建威胁拦截代价函数，通过匈牙利算法对任务分配问题的数学模型进行求解获得威胁任务指派方案，使得每个海洋机器人的拦截任务利润最大。本发明主要应用在海上护航中。
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公开(公告)号：CN117270532A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202311207763.9
申请日：2023-09-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种多水中无人系统任务分配方法，包括以下步骤：步骤1：确定油耗损失最小化的航程路径；步骤2：确定约束条件；步骤3：根据需要优化的目标函数，构建多目标优化模型。步骤4：建立并执行基于实时更新先验知识羊群优化算法的多水中无人系统任务分配模型；步骤5，基于实时更新先验知识羊群优化算法的多水中无人系统任务分配模型得到优化后的任务分配结果，即每个水中无人系统被分配到的任务区域以及完成任务的顺序。本发明的优点是：提高燃油利用效率，避免资源浪费，任务分配更加合理和高效，提升多水中无人系统执行任务的整体效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117193126A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311289511.5
申请日：2023-10-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 波浪环境下海洋机器人的节能控制方法及控制系统，本发明涉及海洋机器人的节能运动控制方法及控制系统。本发明的目的是为了解决现有方法在波浪环境影响下导致的航行轨迹偏离期望路线，造成能量损耗与机械损坏的问题。过程为：1：设置当前k时刻的期望艏向角；获取海洋机器人当前k时刻的实际艏向角、转艏角速度、遭遇角和波浪的波高；2：若航向误差绝对值大于阈值执行3；否则结束艏向控制；3：推理计算出波高和遭遇角对应的时变增益参数；4：计算海洋机器人当前k时刻的艏向控制系统输出；5：得到海洋机器人当前k时刻的艏向控制系统的输入；6：根据艏向控制系统的输入执行相应操作，令k＝k+1，执行1。用于机器人控制领域。
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公开(公告)号：CN117193012A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311289513.4
申请日：2023-10-07
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 海洋机器人的高阶输出式无模型自适应航向控制方法及系统，属于海洋机器人控制技术领域。为了解决现有MFAC算法均存在的航向控制系统与MFAC控制器之间动态响应速度不匹配的问题。本发明首先计算控制器运行k次时的实际艏向与运行k‑1次时的实际艏向的差值得到一阶差分输出信息Δy(k)，以及控制器运行k‑1次时的实际艏向与运行k‑2次时的实际艏向的差值得到一阶差分输出信息Δy(k‑1)；然后计算一阶差分输出信息Δy(k)和Δy(k‑1)的差值得到二阶差分输出信息；将艏向误差e(k)、一阶差分输出信息Δy(k)、二阶差分输出信息Δy(k)‑Δy(k‑1)作为无模型自适应控制器的输入解算出期望输入u(k)，无模型自适应控制器基于控制输入准则函数构建得到。
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公开(公告)号：CN117148842A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202311228543.4
申请日：2023-09-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 基于环境预报的风能驱动机器人省时全局路径规划方法，涉及海洋机器人路径规划技术领域，本申请根据环境预报数据和风能驱动机器人的速度预报，得到风浪流影响下的风能驱动机器人航速估算模型，本申请在风能驱动机器人航速估算模型中充分考虑了环境中海流和波浪对风能驱动机器人航行运动存在的影响，并依据风能驱动机器人的航行特点，设置搜索拓展方向和限制条件，完成航行时间代价函数设计，进而完成风能驱动机器人省时Dijkstra全局路径规划方法与系统设计，采用本申请方法完成的风能驱动机器人在时变风场中的全局路径为最优的全局路径，并且本申请搜索出的路径安全，且航时短。
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公开(公告)号：CN117130369A
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202311221702.8
申请日：2023-09-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了基于用户风险倾向与干预意图的无人艇协同路径规划方法，针对用户干预意图与无人艇路径规划的融合问题，本发明基于前景理论对无人艇协同任务规划方案进行决策，充分结合了用户风险倾向和意图参与到规划方案协同规划中。针对意图下的方案选择问题，提出的基于前景理论的无人艇协同任务规划方案决策方法。其次，针对决策属性权重的确定问题，提出主客观组合赋权方法。最后，针对轨迹优化问题，提出了距离规划层来对航行轨迹进行基于安全距离的局部规划。
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公开(公告)号：CN117032204A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202310817500.3
申请日：2023-07-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 面向海洋机器人护航的全局刚性图编队集结方法及系统，涉及多智能体协同控制技术领域。本发明是为了解决基于位置的编队集结控制方法存在集结策略不灵活、效率低的问题，而基于距离的编队控制方法没有考虑追踪目标的问题。本发明引入虚拟领航者的编队控制思想，使得海洋机器人编队中心与护航目标保持位置一致。设计了可在线计算的基于距离信息的编队集结控制器，使得海洋机器人护航编队可以快速灵活、安全、高效地集结成护航编队队形，满足海洋机器人护航编队集结阶段的任务需求。
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