一种海洋能驱动航行器的智能能源分配系统

    公开(公告)号:CN112455238A

    公开(公告)日:2021-03-09

    申请号:CN202011282799.X

    申请日:2020-11-17

    Abstract: 本发明属于海洋能驱动航行器技术领域,具体涉及一种海洋能驱动航行器的智能能源分配系统。海洋能驱动航行器是一种充分利用太阳能和风能的新概念长航时海洋运载器,有效的协调和管理内部、外部能源是增加海洋航行器自持力的关键。本发明通过智能能源分配器控制整个电气系统的电路结构,在智能能源分配器中ARM开发板通过蓄电池经由稳压模块对其进行供电,ARM开发板通过GPIO发送高低电平信号对风力发电执行器、光伏执行器和负载执行器进行控制,达到能源使用的最优配置。

    带有太阳能板无源双模自动清洁装置的自然能驱动机器人

    公开(公告)号:CN112054761A

    公开(公告)日:2020-12-08

    申请号:CN202010805538.5

    申请日:2020-08-12

    Abstract: 本发明属于自然能驱动机器人技术领域,具体涉及一种带有太阳能板无源双模自动清洁装置的自然能驱动机器人。本发明的太阳能清洁模块采用无源混合能源驱动,不消耗自然能驱动机器人本身所载能量;驱动能源易于获得且不单一,通过NSV的姿态变化和太阳能板周围的热量获得能量,能在不同天气的各个时刻进行捕获,双模的混合驱动源增加了装置的鲁棒性;本发明清洁太阳能板可自动完成且时机精准,根据比对太阳能板的发电状态和当时环境的理论发电状态决定清洁动作,摒弃了传统的定时清洁方式,达到耗能和捕能的最优状态。本发明通过混合的海上能源捕获,在不浪费NSV自身能量的前提下对太阳能板进行自动精准的清洗维护,提高NSV的续航力。

    一种无人艇非线性动力学模型的积分辨识方法

    公开(公告)号:CN110263400A

    公开(公告)日:2019-09-20

    申请号:CN201910503700.5

    申请日:2019-06-12

    Abstract: 本发明提供一种无人艇非线性动力学模型的积分辨识方法,通过获取所需辨识双体无人艇Z型试验数据;对数据中大幅度偏离真实值的野值进行剔除处理;建立无人艇一阶非线性K-T方程的运动模型;选取舵角和艏向角速度与时间的关系列表;对K-T方程进行积分化处理,对需辨识的模型方程两侧基于时间区域进行积分,利用积分方式舍掉角加速度,引入艏向角数据;对积分区间离散并求积,对积分区间以控制节拍为基准进行离散,并采取牛顿-科特斯求积公式插值求积;利用最小二乘方法使辨识方程两侧差值的平方最小,即可求得K,T,α的值。本发明的方法可以对无人艇操纵模型的一阶非线性项进行辨识,在无人艇动力学模型辨识上具有显著进步,可以同时兼顾效率与性能。

    一种自然能驱动的翼舵联动长航时双体无人艇

    公开(公告)号:CN109733544A

    公开(公告)日:2019-05-10

    申请号:CN201910037366.9

    申请日:2019-01-15

    Abstract: 一种自然能驱动的翼舵联动长航时双体无人艇,属于无人艇领域。本发明包括双体船片体、波浪摆动水翼、翼舵联动机构、水翼安装板、太阳能板、风力发电机和风机支架。摆动水翼总共4片,船艏船艉各2片,沿船宽方向并列布置,这种布置方式克服了大展翼时的结构增重负担。前后水翼向船艏和船艉伸出,使得水翼利用船体在波浪中的纵摇运动,其升沉幅度大于片体艏部和艉部的升沉幅度,有效提高了水翼产生的推力。翼舵联动机构采用液压传动装置,通过限定船体左右两侧的摆动水翼的转动范围,改变两侧水翼的推力,产生推力差驱动无人艇快速转艏,当同时限定所有水翼转动使其不能产生推力时,无人艇可迅速停止,因此无人艇具有快速转艏和紧急停车的能力。

    考虑海流与无人艇动力学影响的节能A星路径规划方法

    公开(公告)号:CN109489672A

    公开(公告)日:2019-03-19

    申请号:CN201910041363.2

    申请日:2019-01-16

    Abstract: 本发明提出了考虑海流与无人艇动力学影响的节能A星路径规划方法,步骤包括:(1)获取全局海图信息并网格化;(2)获取无人艇的起点和终点位置信息;(3)将当前位置设为起点位置,创建OPEN和CLOSD表;(4)计算在海流影响下的无人艇航速堆;(5)将当前位置存入OPEN表;(6)依次判断当前位置无人艇是否可以向周围八个方向行驶等。本发明在传统A星路径规划算法的基础上,结合海流影响下的无人艇动力学模型,设计考虑海流影响的能耗启发函数E_heurstic,并通过调整该函数的权值,实现对算法节能效率的动态调节,为无人艇在海面上长时间工作提供技术支持。

    一种基于UWB室内定位的无人艇船载测速测向方法

    公开(公告)号:CN109186605A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201811017297.7

    申请日:2018-09-01

    Abstract: 一种基于UWB室内定位的无人艇船载测速测向方法,属于水面无人艇的室内定位信息获取技术领域。该方法基于UWB室内定位装置,充分考虑定位数据的传输特性,经历阈值处理和卡尔曼滤波器的初步过滤,利用速度解算算法F_outvel(i)得到稳定的速度输出;利用多个定位标签之间的耦合关系和无人艇自身几何特性,分别设计出艏向判定算法F_faigate(n,i)和艏向解算算法F_outfai(i),从而获得实时的艏向输出,上位机解算之后通过串口经由无线电实时将解算结果发送到目标无人艇,由无人艇上相应的无线电通信模块进行接收,形成信息交互。本发明设计的测速测向系统满足了无人艇运动控制点的需要、稳定、低成本、实时的要求;实现了无人艇的室内定位、速度、艏向多元信息的获取。

    一种多机器人编队自适应零空间行为融合方法

    公开(公告)号:CN108829113A

    公开(公告)日:2018-11-16

    申请号:CN201811017293.9

    申请日:2018-09-01

    Abstract: 本发明涉及多机器人编队控制领域,具体涉及一种多机器人编队自适应零空间行为融合方法。根据机器人编队运动意图,将机器人运动过程分解,确定行为顺序步骤,然后建立运动模型步骤,结合3种运动行为的执行顺序进行求解,得到3种运动模型,之后根据机器人在运动过程中反馈得到的运动信息,解算得到增益系数,融合运动行为步骤,得到最终的速度和方向。相对于传统零空间行为融合方法,本发明使得求解出来的速度不受工况环境改变而改变,具有很好的自适应性,同时兼顾效率与性能,可以对速度进行有效控制,在运动规划上具有显著进步。

    一种考虑无人艇运动性能的二次路径规划方法

    公开(公告)号:CN108445894A

    公开(公告)日:2018-08-24

    申请号:CN201810623244.3

    申请日:2018-06-15

    Abstract: 本发明属于无人艇路径规划领域,公开了一种考虑无人艇运动性能的二次路径规划方法,包含如下步骤:步骤(1):通过无人艇定常回转试验或操纵性仿真试验确定无人水面艇的回转曲率;步骤(2):进行无人艇一次路径规划,获得一次最优路径点集p;步骤(3):根据一次最优路径点集p和水面无人艇运动的回转性能用二次路径规划方法得到无人艇运动范围能力内的最优路径p2。本发明通过分析无人艇回转特性,进行二次路径规划,在已有最优路径前提下,解算出一条符合无人艇实际运动特性的最优路径,同时兼顾效率与性能,在减少迂回行路并优化航行时间方面具有显著进步。

    海洋机器人用多层跨尺度海洋环境场建模方法

    公开(公告)号:CN119885882A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202411973765.3

    申请日:2024-12-30

    Abstract: 海洋机器人用多层跨尺度海洋环境场建模方法,涉及环境建模领域。本发明是为了解决海洋机器人在复杂、动态海洋环境中的环境场模型精度低的问题。本发明生成目标海域的栅格图,并通过国际天气预报模型获取包含海风、海浪、海流在内的环境场预测数据存入栅格区域;随后,利用环境感知模块采集当前及历史环境场观测数据。根据海洋机器人的自身特性,将环境场时空模型划分为大、中、小三类模型:利用环境场预测数据构建大尺度时空模型,基于大尺度模型进一步构建中尺度模型,结合观测数据生成小尺度模型。最后,通过小尺度模型的观测数据对中尺度模型的环境场数据进行更新。

    基于多能源捕耗建模的海洋机器人路径规划方法及系统

    公开(公告)号:CN116929372A

    公开(公告)日:2023-10-24

    申请号:CN202310949793.0

    申请日:2023-07-31

    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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