一种多机器人协同水下地形匹配导航系统及方法

    公开(公告)号:CN106842209A

    公开(公告)日:2017-06-13

    申请号:CN201710054066.2

    申请日:2017-01-24

    CPC classification number: G01S15/88 G01S15/87

    Abstract: 本发明提供一种多机器人协同水下地形匹配导航系统及方法,包括负责采集数据的机器人1…机器人I…机器人N和主机器人共N+1个机器人;保持多水下机器人(AUV)编队运行,采集多波束声纳数据,记录机器人相对位置信息,结合二者给出待匹配地形。利用概率相关的方法确定与之匹配的地形,进而结合机器人相对位置信息确定水下机器人所在的精确位置。本发明无需GPS、声学基阵的辅助,依靠自身传感器信号与相互通信,进行计算给出精确位置,完成导航。本发明可应用于多水下机器人协同地形匹配导航,且具有较高的鲁棒性。

    一种基于模糊熵值的AUV水下地形匹配适配区划分方法

    公开(公告)号:CN106767834A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201710054012.6

    申请日:2017-01-24

    Abstract: 本发明提供一种基于模糊熵值的AUV水下地形匹配适配区划分方法,一将先验地图划分为若干个栅格;二对每个栅格内的子地图求取其地形熵、地形差异熵、地形标准差;三确定通用于全局地图的地形熵和地形差异熵的权重关系,地形标准差和地形熵权重的隶属度函数和模糊规则;四在每个栅格内的子地图根据其地形标准差,地形熵和地形差异熵的权重关系,地形熵权重的隶属度函数和模糊规则求解该栅格内子地图的适配能力;五是根据上一步得到的子地图适配能力划分适配区域。本发明较为全面的考虑了不同地形下地形熵和地形差异熵对地形适配性影响的大小,能较好的反应某一区域的适配性程度。

    一种海洋航行器动力输出轴向可调扭矩传输机构

    公开(公告)号:CN105752307A

    公开(公告)日:2016-07-13

    申请号:CN201610168654.4

    申请日:2016-03-23

    CPC classification number: B63H23/02 B63H25/10

    Abstract: 本发明提供一种海洋航行器动力输出轴向可调扭矩传输机构,本发明可调方向的动力变向输出机构可以作为航行器的矢量推进装置,也可应用于其他需要动力变向输出的机构中,包括动力轴变向机构和动力轴机构。当航行器需要变向时矢量推进器的动力输出轴在变向机构的带动下向转向,动力轴的转动带动螺旋桨盘面的转动使螺旋桨的推力方向发生变化,从而螺旋桨对潜水器产生一个转向力矩。动力轴机构负责传递主推电机的动力到螺旋桨,动力轴机构由一个万向节构成,且该万向节输出节固联轴承内钢圈。万向节的选择也是多样的,可以是囚笼式和十字轴式,不管是哪种形式,在输出端必须有固联轴承内钢圈。

    海水活塞调节式滑翔式潜水器

    公开(公告)号:CN102975835B

    公开(公告)日:2015-12-09

    申请号:CN201210506603.X

    申请日:2012-12-03

    Abstract: 本发明的目的在于提供海水活塞调节式滑翔式潜水器,包括密封桶、安装在密封桶外部的深度计和安装在密封桶里的活塞、电机、驱动器、单片机,密封桶里设置一块平板,平板沿纵向布置、宽度与密封桶直径相当,活塞、电机、驱动器、单片机依次相连并全部固定在平板上,其中活塞布置在密封桶的首部,电机布置在密封桶的中部,活塞针口直接布置在密封桶外部,通过电机的正转或反转,抽出或和推进活塞推杆,吸入或排出外部的水,以此进行密封桶内部重力的变化调节,深度计连接单片机。本发明活塞直接进行外部液体的抽推来进行质量变化调整,不但可以改变重力,而且可进行力臂的改变产生倾斜力矩。结构简单可靠,且纵倾调节能力和速度都明显增强。

    一种基于液压驱动的双关节柔性机器鱼

    公开(公告)号:CN119611715A

    公开(公告)日:2025-03-14

    申请号:CN202411937522.4

    申请日:2024-12-26

    Abstract: 本发明属于水下仿生机器人领域,具体涉及一种基于液压驱动的双关节柔性机器鱼。本发明中机器鱼的鱼尾采用柔性关节,柔性关节包括柔性基质及位于柔性基质内部的驱动单元,驱动单元分别布置于柔性关节中轴面左右两侧,且沿鱼体轴向排列;当驱动介质泵入驱动单元时,驱动单元发生轴向收缩,当从驱动单元中吸出驱动介质时,驱动单元发生径向膨胀;通过驱动组件将驱动介质泵入柔性关节中轴面一侧驱动单元,同时从柔性关节中轴面另一侧驱动单元中吸出驱动介质,使柔性关节整体向泵入驱动介质的一侧偏转;通过驱动介质交替从一侧泵入、从另一侧吸出,驱动鱼尾产生摆动动作。

    一种DoS攻击下的无人艇事件触发量化一致性控制方法

    公开(公告)号:CN118631504B

    公开(公告)日:2025-02-21

    申请号:CN202410664207.2

    申请日:2024-05-27

    Abstract: 本发明公开了一种DoS攻击下的无人艇事件触发量化一致性控制方法,建立了考虑外部环境干扰和由通信网络传输时滞引起的输入延迟的无人艇的状态空间模型,并将其转化,利用转化后的无输入延迟模型,建立了无人艇的输出反馈状态观测器,针对状态不能直接策略的情况,利用状态观测器重构无人艇状态。同时建立了均匀量化器,有效减少通信频率和对带宽的占用。基于无人艇状态空间模型的通信网络拓扑图,获取无人艇在DoS网络攻击持续时间内的攻击误差,构建事件触发条件,并建立了基于无人艇的事件触发量化的一致性充分条件的一致性协议,能够实现在多种复杂通信情况下,使多无人艇保持一致性。极大地提升了无人艇的控制性能,能够抵抗多通道受独立DoS攻击的情况,为无人艇的广泛应用提供了重要的技术支撑。

    优化K-means威胁目标聚类的集群护航任务分配方法及系统

    公开(公告)号:CN117726089B

    公开(公告)日:2024-08-27

    申请号:CN202310811303.0

    申请日:2023-07-04

    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。

    一种水面无人艇集群巡逻任务分配方法

    公开(公告)号:CN115421492B

    公开(公告)日:2024-08-27

    申请号:CN202211125288.6

    申请日:2022-09-16

    Abstract: 本发明公开一种水面无人艇集群巡逻任务分配方法。USV集群接收巡逻任务点;求解所有目标点的中心点;求取出发点T0与所有巡逻点Ti的连线夹角θi;根据角度均分的规则,将目标点按照USV的数量进行均分分组;通过改进遗传算法求解TSP的方式,进行迭代求解;得到每艘USV求解n组任务目标的解决方案,通过投票竞优的方式选出最优方案,作为集群初始巡逻方案;每艘USV巡航过程中,通过计算自身下个目标点的航行成本,轮询周边USV的航行成本,若出现临近USV航行成本低于自身成本的情况,则将该目标点的任务交易给成本低的一方,自身重新规划剩余任务路线;即通过上述方法完成航行路径的二次优化,所有USV均按此方法轮询其它艇,直到所有巡逻任务完成。用以解决很难在短时间通过线性规划等精确计算方式得到任务分配的最优方法的问题。

    面向无人艇编队护航任务的编队重构控制方法

    公开(公告)号:CN116859736B

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202310830701.7

    申请日:2023-07-07

    Abstract: 面向无人艇编队护航任务的编队重构控制方法,属于多机器人编队控制技术领域,本发明为解决现有编队重构方法不适用于编队成员数量变化工况的问题。本发明方法为:步骤一、确定当前时刻无人艇编队护航实际任务需求下的行为组合方式;编队重构行为组合方式为:编队追踪护航目标、编队重构、编队保持,执行步骤二;编队保持的行为组合方式为:编队追踪护航目标、编队保持,执行步骤四;步骤二、确定编队重构子任务行为的最佳重构时机;步骤三、建立并求解编队重构的数学模型;步骤四、建立并求解编队追踪护航目标、编队保持两项子任务行为的运动模型;步骤五、对实际行为组合方式中的各项子任务行为进行融合,得到最终的期望速度矢量。

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