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公开(公告)号：CN116776719B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202310562089.X
申请日：2023-05-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/27 , G06F30/17 , G06N3/006 , G06F17/13 , G06F17/16 , G06F111/04 , G06F111/06
Abstract: 本发明是一种骨干粒子群优化算法的水下运载器机械手运动优化方法。本发明涉及水下运载器‑机械手系统作业优化技术领域，本发明构建了一个非可行解的储备集来允许一部分的不可行解来参与进化过程，并且采用时变的约束违反容忍系数来提高算法在非可行区域的搜索性进而提高算法搜索非可行区域中的离散可行解的能力，提高算法收敛性。本发明采用了基于自适应扰动的骨干差分粒子更新，利用更多粒子信息，避免了粒子群容易陷入局部最优的问题，通过自适应扰动保证了进化过程中种群的多样性。
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公开(公告)号：CN117508464B
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202311407548.3
申请日：2023-10-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Inventor： 黄海 , 张云飞 , 吴小峰 , 尹春胜 , 卞鑫宇 , 张宗羽 , 张灵琦 , 李凌宇 , 孙溢泽 , 王兆群 , 周浩 , 韩鑫悦 , 宋英杰 , 石健 , 李隽慷 , 胡敬伟
Abstract: 一种浮箱式AUV布放与回收装置，涉及智能水下机器人技术领域。解决现有的如何AUV因受制于自身体积其携带的能源有限，无法完成长航程的任务工作以及需要人工布放，成本极高且伴随有一定的危险性，目前只在浅海及港口实现的问题。本发明提供一种浮箱式AUV布放与回收装置，包括浮式平台、转动装置、对接装置等，液压伸缩柱和液压伸缩柱分别与对接装置铰接，液压泵位于所述浮式平台的上方，浮式平台的下方通过液压伸缩柱和液压伸缩柱与布放与回收装置的活动端连接；液压泵驱动转动圆盘进行水平方向旋转，带动对接装置水平方向角度调整；电机驱动液压伸缩柱和液压伸缩柱进行伸缩退回完成与对接装置在俯仰方向的角度。还适用于AUV对接领域。
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公开(公告)号：CN117474993B
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202311407550.0
申请日：2023-10-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 水下图像特征点亚像素位置估计方法及装置，涉及水下图像处理技术领域。针对现有技术中，解决图像亚像素的定位方法图像处理的复杂程度高，配置要求高的技术问题，本发明提供的技术方案为：水下图像特征点亚像素位置估计方法，采集运动目标上预设数量特征点；定义时间序数矩阵和图像特征点整点反馈矩阵和非线性拟合待求参数矩阵；求解非线性拟合的待求参数矩阵；根据求解，得到下一次亚像素的估计值；定义特征点整数反馈位置变化的变化率矩阵；采集在视觉伺服控制作业运动变化慢的后期阶段特征点的亚像素线性预测值；得到下一次图像平面特征点亚像素估计值。适合应用于解决图像亚像素的定位方法的工作中。
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公开(公告)号：CN117111449A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311351886.X
申请日：2023-10-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明提出了一种大坝缺陷检测ROV抵近航行推力分配系统及方法，首先大坝缺陷检测ROV接收岸基控制系统的任务目标点信息；基于环境与运动感知系统对大坝缺陷检测ROV进行状态估计；再控制系统根据设定的任务目标点，以及大坝缺陷检测ROV的状态，以可达性、稳定性、机动性、姿态变化连续性作为目标函数，推进器的物理限制作为约束条件，利用改进的非支配排序遗传算法Ⅱ求解垂向矢量推进器的推力与角度，横向推进器的推力；最后根据推力与角度，控制大坝缺陷检测ROV运动或悬停，重复上述步骤，直至大坝缺陷检测ROV到达距离坝面指定高度，完成抵近航行任务。
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公开(公告)号：CN117035263A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202310765491.8
申请日：2023-06-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06Q10/0631 , G06N3/06 , G06F30/20
Abstract: 一种水下大范围环境内多AUV节点的任务分配方法、计算机及存储介质，涉及水下机器人技术领域。解决现有的原有任务分配算法在多AUV系统任务分配时具有严重的不确定性的问题，本发明提供以下方案：对多AUV系统任务分配问题进行数学建模，设置协同任务分配约束条件和任务分配目标函数；利用SOM神经网络为多AUV系统中不同的AUV节点进行分配任务；对SOM神经网络任务分配算法进行改进，得到异构AUV节点，将洋流对多个不同的AUV节点的影响作为任务分配代价输入到SOM神经网络的任务分配博弈中，设置仿真对比实验；比较多个不同的AUV节点对任务分配系统造成的代价损失来选择获胜的AUV神经元节点，实现对范围内所有节点的访问。适用于对水下机器人的多机协同控制技术中。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111105444B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN201911408004.2
申请日：2019-12-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06T7/246
Abstract: 本发明涉及一种适用于水下机器人目标抓取的连续跟踪方法，属于视觉目标跟踪技术领域；包括核相关运动模型的建立；HOG特征提取；建立表观模型；模型的更新和迭代。本发明基于核相关滤波理论通过基样本的循环位移实现密集采样从而提取更加丰富的训练样本集合，通过提取HOG特征，建立跟踪目标的表观模型引入核函数从而解决非线性回归问题，提升计算效率，根据反馈结果判断是否需要重新初始化跟踪，提出一种基于系统置信度自判别机制，实现了对目标的连续跟踪。本发明不仅可以保证对水下目标的稳定跟踪，而且能够自行判断遮挡和误跟踪情况，从而重新识别跟踪，进而完成对水下目标的连续跟踪可靠抓取。
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公开(公告)号：CN115797460B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202211236475.1
申请日：2022-10-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种水下双目标定方法，步骤1：获得水下棋盘图左右相机图像，建立水下折射成像模型，利用双目相机获取水下目标图像；步骤2：对步骤1得到的图像进行特征提取，得到图像中标定板角点在像素坐标系下的坐标集合，在标定板上建立世界坐标系，获得世界坐标系下的标定板角点坐标集，将得到的坐标集转换到相机坐标系下；步骤3；基于步骤2得到的坐标集，构建了一个前向投影误差函数进行非线性优化，通过最小化重投影误差获得相机的内在参数与左右相机外在参数；步骤4：得到相机的内在参数与左右相机外在参数后，基于质心距离增量矩阵计算旋转和平移矩阵，得到相机的外在参数。本发明更精确、更有效的前向投影误差函数进行非线性优化。
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公开(公告)号：CN115818490A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211474591.7
申请日：2022-11-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种ROV释放回收的半主动升沉补偿装置。整体装置采用主被动相结合方式，基于ROV工作时海况环境的优劣等级能够通过装置中的基于张力运动切换控制器根据缆绳上的实时张力来进行主被动补偿作业方式的切换，通过在高等级海况下运用主动补偿方式经由主动控制调节主动补偿缸中的电液伺服阀以及在低等级海况环境下运用气‑液弹性储能被动补偿方式保证ROV收放过程中的稳定性和补偿精度，从而达到精确控制ROV收放，保护ROV以及提高作业效率、降低能耗、增加通用性的目的。
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公开(公告)号：CN114862904A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210280456.2
申请日：2022-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06T7/246 , G06V20/05 , G06V20/40 , G06V10/40 , G06V10/74 , G06V10/764 , G06V10/82 , G06N3/04 , G06N3/08
Abstract: 本发明公开了一种水下机器人的孪生网络目标连续跟踪方法，对待跟踪目标进行目标检测，接着将检测出目标作为作为模板支路的输入，并将所跟踪的视频序列逐帧作为检测支路的输入，然后经过孪生网络进行特征提取，提取特征图作为输入经过两个卷积层扩展成为分类分支和回归分支，随后进行相似度打分，若分数＜阈值，则需要再次重新进行目标检测，若分数≥阈值，则认为跟踪成功，根据相邻帧移动位移判断预测帧移动方向，以前跟踪框几何中心点坐标为中心向外扩充为视频序列图像大小，前帧视频序列原图和扩充后的图的重叠部分为预测帧目标跟踪范围。本发明解决海流作用下水下目标跟踪正确率低的问题，并且降低了计算成本，提高水下目标跟踪的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN112124537B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202011009529.1
申请日：2020-09-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下机器人智能控制技术领域，具体涉及一种海底生物自主吸取捕捞的水下机器人智能控制方法。本发明提供了主要用于在复杂水下环境中完成对目标生物的检测识别并引导机器人作业并实现准确吸取指定目标。本发明在作业时，吸取机器人首先通过水下视觉与强化学习算法识别和跟踪作业目标，继而通过自身的位姿反馈调节和机器人的平台运动的智能控制系统推导和优化模糊规则，指导完成海底生物的自主吸取捕捞作业。本发明基于人工智能研究方面的先进成果，能够实现对目标的连续稳定跟踪和自主吸取，具有识别准确、智能程度高、捕捞效率高、作业成本低等优点，本发明实际应用于水下机器人系统设计，对于海生物的高效自主吸取捕捞具有重要意义。
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