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公开(公告)号：CN116477022A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202210041293.2
申请日：2022-01-14
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: B63C11/52
Abstract: 本发明属于水下机器人领域，具体地说是一种水下变结构机器人，主体框架、作业系统及变结构装置均位于浮力调节系统的内部，变结构装置包括剪叉机构及电动缸，电动缸及剪叉机构分别安装于主体框架上，电动缸的输出端与剪叉机构连接、驱动剪叉机构升降；浮力调节系统包括上、下浮力材，下浮力材安装于主体框架上，上浮力材安装于剪叉机构上，随剪叉机构升降，通过上浮力材随剪叉机构的升降改变机器人的自身形态，实现机器人航行模式与作业模式的切换；通过改变自身形态，增大水下机器人的稳心高，切换到稳定作业模式，通过机械臂与五指手的集成实现精细作业，实现一个平台兼顾敏捷航行探测和悬停精细作业。
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公开(公告)号：CN114815590A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210429955.3
申请日：2022-04-22
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明属于水下机器人控制领域，具体说是一种水下机器人基于优化能耗的推力分配方法。包括以下步骤：1)基于水下机器人推进器产生的推力，构建相邻时刻推进器推力与能耗关系的目标函数J；2)构建目标函数线性优化近似解方程；3)根据目标函数线性优化近似解方程，得到某一时刻推进器的推力Tk；4)循环执行步骤1)～步骤3)，根据推进器的推力实时驱动控制推进器，实现水下机器人低能耗的运动控制。相比传统的推力分配方法计算复杂度高且只能离线执行的缺点，不具备在线实现基于能耗的推力分配的能力，本发明具有简单高效性，能够在线计算基于能耗的推力分配。
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公开(公告)号：CN113535672A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202010296975.9
申请日：2020-04-16
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
Abstract: 本发明属于海洋运动平台的浊度数据处理领域，具体说是一种基于自主水下机器人平台的浊度数据处理方法。本发明包括以下步骤：搭载水质仪设备的自主水下机器人在规划线路上进行探测运动，测量并记录路线上的水质仪浊度数据；根据水质仪浊度数据进行数字化建模，根据已探测水质仪浊度数据的线性关系预测未探测区域的浊度，根据自主水下机器人的探测运动构建大地系浊度数据地图。本发明将大量离散的浊度数据融合成数字化模型，使浊度数据满足线性关系，为海水浊度研究提供更加显明证据。
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公开(公告)号：CN112936259A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110102184.2
申请日：2021-01-26
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
Abstract: 本发明涉及水下机器人人机协作领域，尤其涉及一种新型水下机器人人类大脑直接操控的方法。具体为：利用脑机接口实现EEG信号采集，实现原始信号的获取；利用运动想象模式对采集的EEG信号数据进行离线训练学习，形成运动想象分类算法的模型，根据此模型可对未知的EEG信号进行分类；利用运动想象分类算法模型进行实时在线EEG信号分类，进而得出大脑控制指令；制定水下视觉目标感知方法，简化运动想象控制指令，确定目标位置；指令下发程序，根据脑控信号指令与水下视觉目标感知结果，对水下机械臂进行控制，实现水下目标的抓取作业。本发明采用脑机接口与视觉目标感知的方法，提高了系统的可靠性与鲁棒性，具有高效的水下作业效率。
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公开(公告)号：CN111137419A
公开(公告)日：2020-05-12
申请号：CN201811311472.3
申请日：2018-11-06
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
Abstract: 本发明涉及水下机器人领域，具体地说是一种可变形自主水下机器人，包括主体模块、侧翼模块、作业模块、推进模块和伸展驱动装置，两个侧翼模块对称设于主体模块两侧，在主体模块两侧均设有伸展驱动装置，且所述侧翼模块通过对应侧的伸展驱动装置驱动张合，在主体模块前端设有作业模块，在主体模块后端设有推进模块；伸展驱动装置包括驱动电机、传动轴、锥齿轮组、丝杠、丝母滑块和支撑杆，传动轴通过驱动电机驱动转动，丝杠下端均通过锥齿轮组与所述传动轴垂直连接，丝杠上设有丝母滑块，且支撑杆一端与对应丝杠上的丝母滑块铰接，另一端与侧翼模块铰接。本发明两侧侧翼模块可根据需要展开或收纳成流线型，可以脱离母船进行大范围探测作业和选点自主采样作业。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106679662B
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201510753608.6
申请日：2015-11-06
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明涉及一种基于TMA技术的水下机器人单信标组合导航方法，实现水下机器人的水下组合导航定位。本发明包括：利用AUV不同时刻的单信标斜距测距测量值，计算当前时刻的AUV声学定位位置；建立基于TMA技术的单信标组合导航的卡尔曼滤波器，计算组合导航的位置估计。与传统长基线导航和超短基线组合导航比较，本方法具有成本低，设备简单，节省作业时间的优点，降低了水下机器人组合导航系统复杂性，提高了水下机器人组合导航系统的可靠性。本方法移植方便，可以适用于各种潜航器水下导航定位。
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公开(公告)号：CN106681352B
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201510750233.8
申请日：2015-11-06
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明涉及一种可旋转舵推进器的水下机器人控制方法，实现对AUV的五自由度运动控制。本发明包括速度控制、航向控制和垂直面控制；所述速度控制包括速度开环控制和速度闭环控制，所述速度开环控制不考虑速度反馈直接输出控制推进器轴向推力；所述速度闭环控制将速度反馈引入到航速控制器中；所述航向控制为变结构航向控制；所述垂直面控制分为强机动控制和弱机动控制，在水下机器人与目标位置的距离大于设定值时，采用强机动控制；否则采用弱机动控制。与传统的控制方法比较，本方法具有更好的鲁棒性，更能适应外界环境的改变，提高了AUV的控制能力。本方法移植方便，可以适用于各种机器人。
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公开(公告)号：CN105628016B
公开(公告)日：2018-09-21
申请号：CN201410605690.3
申请日：2014-10-30
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
Abstract: 本发明公开一种基于超短基线(USBL)的导航定位方法，该发明将水下无人无缆水下机器人(水下机器人)的超短基线定位信息通过声通讯机发给水下机器人，以实现水下机器人的组合导航功能。该发明分成2个阶段，第一阶段是利用USBL对水下机器人进行跟踪定位，并将定位信息通过声通讯机发给水下机器人，第二阶段是水下机器人接收到定位信息，再经过运动补偿对导航算法进行状态更新。本发明操作简单，能准确有效地利用USBL定位信息实现水下机器人组合导航，进而提高水下机器人在水下的导航定位精度。
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公开(公告)号：CN107990891A
公开(公告)日：2018-05-04
申请号：CN201610944484.4
申请日：2016-10-26
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
Abstract: 本发明涉及基于长基线声学定位和信标在线标定的组合导航方法，实现水下机器人的水下导航定位。本发明包括：利用AUV不同时刻的单信标斜距测量值，实现在线标定各个长基线信标位置；建立基于长基线声学定位和惯性导航数据融合的卡尔曼滤波器，计算组合导航的位置估计。本方法能够有效融合长基线定位和惯性导航数据，具有较高的导航定位精度；本方法移植方便，可以适用于各种潜航器水下导航定位。
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公开(公告)号：CN105549611B
公开(公告)日：2018-04-17
申请号：CN201410598859.7
申请日：2014-10-30
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明涉及水下机器人技术领域，尤其涉及自主机器人的航迹精确跟踪方法，实现自主水下机器人在变化海洋环境下的精确航迹跟踪控制。包括以下步骤：海洋环境参数识别：计算海流速度值在水下机器人垂直方向的投影；航迹跟踪：通过计算水下机器人与规划航迹的横向距离、水下机器人航向角与规划航迹角的偏差量，结合水下机器人的对底前向速度和水下机器人的转艏角速度计算水下机器人的水平面转艏力矩。与传统的控制方法比较，本方法具有更好的鲁棒性，更能适应外界环境的改变和AUV自身参数的改变，提高了AUV的控制能力。本方法移植方便，可以适用于各种水下机器人。
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