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公开(公告)号：CN112417948A
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN202010998147.X
申请日：2020-09-21
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出一种基于视觉的AUV精确对接入环的方法，用于在多水下航行器协同系统，跟随航行器利用单目相机采集母体航行器对接机构上信标如Aruco Marker的视觉信息，进而通过检测算法解析获得AUV的相对位姿信息。针对水体对光的吸收等因素，优选采用图像增强算法提高对接机构上信标Aruco Marker的对比度，提高其鲁棒性。同样为提高图像处理速度采用KCF加速策略来减小图像遍历像素的数量。并考虑在水下识别信标Aruco Marker有抖振和被遮挡等的情况，采用卡尔曼滤波器递归算法来消除噪音。本发明在合理的控制流程和视觉算法加持下，规避了远距离单目识别精度较低容易误判的情况，便于多水下航行器的回收，且能有效兼顾有效导引范围广、近距离导引精度高等优势。
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公开(公告)号：CN113485338B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202110776113.0
申请日：2021-07-09
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提出一种基于人群交互行为的机器人集群运动控制方法，首先，基于社会力模型，在社会力模型中引入视觉引导算法提高集群系统在复杂环境下的组群能力；然后，在社会里模型中引入与视觉选择注意机制提高集群系统在复杂环境下的活动灵活性；随后，对模型中的运动关联参数采用遗传算法进行全局并行优化，获得集群运动效率提升的最优参数组合。本发明解决了局部最小问题导致的群内个体丢失，集群群组能力不足和协调一致性下降的问题，提高了群集系统在复杂环境下的组群能力；而且通过差异交互项区分了个体对视野域内外邻居的强弱交互，速度应激项增强了个体对视野域内运动特征突出的邻居的速度应激反应，提高了群集系统在复杂环境下的运动灵活性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114820795A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210493513.5
申请日：2022-04-26
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明一种机器人运动模式估计方法及装置，属于仿生机器人技术领域；首先在水下仿生机器人上布放四点光源信标，标定机器人身体纵轴与胸鳍的位置；然后，通过图像采集单元采集水下仿生机器人的运动图像，再进行预处理，得到清晰的光源目标特征；对目标光源在图像上的目标位置参数进行检测，得到目标光源的图像坐标；最后，计算水下仿生机器人左右两侧胸鳍鳍条与身体纵轴之间的夹角、并比较，得到水下仿生机器人的运动模式估计结果。本发明采用水下视觉及光源信标的方法得到了前方水下仿生机器人的运动模式，简化了水下仿生机器人间的通信，同时也为后方机器人提供运动反馈信息，对于后续水下仿生机器人集群编队研究奠定了基础。
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公开(公告)号：CN113485338A
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202110776113.0
申请日：2021-07-09
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提出一种基于人群交互行为的机器人集群运动控制方法，首先，基于社会力模型，在社会力模型中引入视觉引导算法提高集群系统在复杂环境下的组群能力；然后，在社会里模型中引入与视觉选择注意机制提高集群系统在复杂环境下的活动灵活性；随后，对模型中的运动关联参数采用遗传算法进行全局并行优化，获得集群运动效率提升的最优参数组合。本发明解决了局部最小问题导致的群内个体丢失，集群群组能力不足和协调一致性下降的问题，提高了群集系统在复杂环境下的组群能力；而且通过差异交互项区分了个体对视野域内外邻居的强弱交互，速度应激项增强了个体对视野域内运动特征突出的邻居的速度应激反应，提高了群集系统在复杂环境下的运动灵活性。
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公开(公告)号：CN113033107A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110414450.5
申请日：2021-04-16
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于中智集理论的多AUV集群博弈对抗模型构建方法，将中智集理论和博弈论相结合的方法，利用中智集理论，对各种不确定性的水下环境进行充分考虑，细腻表述水下信息的不确定性。由于难以量化对抗双方的威胁程度，对AUV的机动可选方案进行多属性评价，并通过属性评价得出博弈的支付矩阵。最后根据支付矩阵求取博弈中的纳什均衡问题，将水下集群对抗问题转化为博弈模型，建立机动决策模型。本发明将集群对抗问题转化为博弈问题，能够更加形象的表现出多AUV集群的战斗过程，因此能够制定出符合真实的战斗场景的策略，同时在处理水下不确定信息时具有更强的表现能力，更加符合真实的水下情况，制定出的策略更具有信服力。
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公开(公告)号：CN112306070A
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN202011150930.7
申请日：2020-10-24
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明涉及一种基于区间信息博弈的多AUV动态机动决策方法，首先，在多AUV机动策略的基础上，提出了由态势优势和能效优势组成的优势函数。随后，执行支付矩阵，支付矩阵由区间信息和结合四个参数区间集以及相对熵的支付区间等级组成。然后，提出了满足区间博弈条件的纳什均衡条件，建立了动态海洋环境下的纳什均衡机动决策模型。同时，将改进的差分进化算法应用于解决已有问题并找到最优策略。本发明解决了水下环境弱连通性、不确定性以及多变性对建模难度的影响，并且使得建立的模型更具说服力，在实际水域的应用中更加可靠。
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公开(公告)号：CN114820795B
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202210493513.5
申请日：2022-04-26
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明一种机器人运动模式估计方法及装置，属于仿生机器人技术领域；首先在水下仿生机器人上布放四点光源信标，标定机器人身体纵轴与胸鳍的位置；然后，通过图像采集单元采集水下仿生机器人的运动图像，再进行预处理，得到清晰的光源目标特征；对目标光源在图像上的目标位置参数进行检测，得到目标光源的图像坐标；最后，计算水下仿生机器人左右两侧胸鳍鳍条与身体纵轴之间的夹角、并比较，得到水下仿生机器人的运动模式估计结果。本发明采用水下视觉及光源信标的方法得到了前方水下仿生机器人的运动模式，简化了水下仿生机器人间的通信，同时也为后方机器人提供运动反馈信息，对于后续水下仿生机器人集群编队研究奠定了基础。
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