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公开(公告)号:CN113848729B
公开(公告)日:2022-06-21
申请号:CN202111212870.1
申请日:2021-10-19
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于水弹性力学、流固耦合和虚拟阻尼的船用鳍阻抗控制方法,旨在解决船用鳍在水中的主动柔顺控制问题,具体包括以下步骤:建立鳍体的欧拉‑拉格朗日动力学方程,以中心轴的转动角度、角速度和角加速度作为系统输入,并引入期望参考力实现力跟踪效果,以中心轴作为末端执行器,得到以鳍体为外部物体的阻抗控制系统,将流体对鳍体产生的附加特性整合到鳍体的阻抗特性,设计基于流固耦合的阻抗控制方法;最后进行稳定性分析,证明系统的阻抗误差收敛到零或零的邻域;同时,依据阻抗参数选取规则,以确定虚拟阻尼的方式实现参数优化,实现阻抗控制系统的参数优化。本发明贴近实际,柔顺控制效果好,力和位置跟踪更为准确。
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公开(公告)号:CN119024871A
公开(公告)日:2024-11-26
申请号:CN202411089345.9
申请日:2024-08-08
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/49 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了一种保证安全性的控制无人机的优化方法。涉及无人机路径规划技术领域。包括:通过视觉系统获取来自环境中的目标位置信息和环境障碍信息,构建全局路径规划优化模型。针对传统A*算法出现的路径过长,搜索效率低,冗余节点过多等问题。提出了一种基于安全性的改进A*方法。首先,提出自适应的变换扩展搜索策略,无人机在运行过程中会根据扩展路径与障碍物的位置,自动变换扩展方向;第二,引入障碍物危险系数,以加强路径的安全性,使得无人机在探测到障碍物的同时进行风险评估。保证无人机能够尽可能远离障碍物;第三,对评估函数进行优化,改进启发函数可以提高路径规划的效率;第四,节点优化,使路径变的更短,路径更加安全;最后,对改进的A*算法路径使用B样条曲线对路径进行曲线优化,以消除路径转折点处的尖峰,使路径更短更平滑,确保无人机飞行的平滑和稳定。
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公开(公告)号:CN117036408B
公开(公告)日:2024-03-29
申请号:CN202311054988.5
申请日:2023-08-22
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种动态环境下联合多目标跟踪的物体SLAM方法,完成在动态环境中对动态与静态对象的定位与建图任务。首先,为精确获得物体的运动区域,通过短时密集连接(STDC)网络进行语义分割得到运动物体掩膜,依据运动物体掩膜对特征点进行区分得到静态特征点与动态特征点。同时,将图像输入到单目3D目标检测(SMOKE)网络进行三维目标检测,并将检测结果输入到数据关联模块进行多目标跟踪。利用动静态特征点与数据关联后的目标位姿共同估计相机与动静态物体位姿。最后,依据动静态特征点、相机与动静态物体位姿进行跟踪优化,提升定位与建图精度。本方法与传统SLAM方法相比,有效提升了SLAM系统的鲁棒性,建立的地图语义明确、可解释性好。
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公开(公告)号:CN115562265B
公开(公告)日:2024-01-05
申请号:CN202211205373.3
申请日:2022-09-29
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于改进A*算法的移动机器人路径规划方法。针对传统A*算法在复杂环境下对障碍物的敏感程度不足、搜索路径存在触碰障碍物的风险,以及搜索路径转折点较多问题。本发明提出了一种改进A*算法,在启发函数中引入障碍物风险程度系数,提高路径的安全性能;同时引入转向角代价函数,提高路径的平滑度,减少机械能耗。为避免算法陷入局部最优,提高算法效率,引入指数衰减函数来动态调节启发函数的权重。最后,调用spcrv函数优化方案对规划的路径做进一步平滑处理,减少运行时间。(56)对比文件Chongyang Lv 等《.AUV Real-timeDynamic Obstacle Avoidance Strategy Basedon Relative Motion》《.engineeringletters》.2019,第1-7页.
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公开(公告)号:CN115268456B
公开(公告)日:2023-10-17
申请号:CN202210956559.6
申请日:2022-08-10
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种基于动态变策略informed‑RRT*的无人车路径规划方法。所述方法包括:首先,利用地图信息膨胀技术对障碍物进行膨胀,初始化地图信息,根据动态步长策略和变策略人工势场法相结合在传统RRT*方法的基础上在地图中进行采样,以获取初始路径;构建椭圆采样区间,随着搜索树在改进informed‑RRT*方法下不断剪枝优化,椭圆范围也在不断地缩小,采样时间也随之减少,最后进行6次B样条曲线拟合优化,仿真验证了所述方法的有效性。本发明能够降低传统informed‑RRT*的盲目性和随机性,减少路径搜索的时间,且规划的路径考虑了安全距离,路线更为平滑,符合无人车动力约束。
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公开(公告)号:CN115883408A
公开(公告)日:2023-03-31
申请号:CN202211506096.X
申请日:2022-11-28
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: H04L43/08 , H04L41/14 , H04L41/142
Abstract: 本发明公开了一种基于补偿的多速率复杂网络状态估计方法,首先,建立多速率复杂网络的动态模型,并利用零阶保持器策略将多速率动态模型转化为单速率动态模型;然后,引入传输速率方法达到提升能源利用率的目的,设计预测补偿规则以提高估计精度,构造基于补偿的状态估计器;接着,计算估计器的一步预测误差协方差矩阵的上界和估计器增益矩阵;随后将获得的估计器增益矩阵带入状态估计器中得到状态估计变量;最后,将估计器增益矩阵带入一步预测误差协方差矩阵上界的表达式中,得到最小的上界。该方法在解决了多速率复杂网络的状态估计问题的同时减少了节点能源的消耗,且具有递推形式,适合在线应用。
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公开(公告)号:CN115562265A
公开(公告)日:2023-01-03
申请号:CN202211205373.3
申请日:2022-09-29
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于改进A*算法的移动机器人路径规划方法。针对传统A*算法在复杂环境下对障碍物的敏感程度不足、搜索路径存在触碰障碍物的风险,以及搜索路径转折点较多问题。本发明提出了一种改进A*算法,在启发函数中引入障碍物风险程度系数,提高路径的安全性能;同时引入转向角代价函数,提高路径的平滑度,减少机械能耗。为避免算法陷入局部最优,提高算法效率,引入指数衰减函数来动态调节启发函数的权重。最后,调用spcrv函数优化方案对规划的路径做进一步平滑处理,减少运行时间。
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公开(公告)号:CN113848729A
公开(公告)日:2021-12-28
申请号:CN202111212870.1
申请日:2021-10-19
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于水弹性力学、流固耦合和虚拟阻尼的船用鳍阻抗控制方法,旨在解决船用鳍在水中的主动柔顺控制问题,具体包括以下步骤:建立鳍体的欧拉‑拉格朗日动力学方程,以中心轴的转动角度、角速度和角加速度作为系统输入,并引入期望参考力实现力跟踪效果,以中心轴作为末端执行器,得到以鳍体为外部物体的阻抗控制系统,将流体对鳍体产生的附加特性整合到鳍体的阻抗特性,设计基于流固耦合的阻抗控制方法;最后进行稳定性分析,证明系统的阻抗误差收敛到零或零的邻域;同时,依据阻抗参数选取规则,以确定虚拟阻尼的方式实现参数优化,实现阻抗控制系统的参数优化。本发明贴近实际,柔顺控制效果好,力和位置跟踪更为准确。
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