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公开(公告)号：CN115972231A
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202310022184.0
申请日：2023-01-06
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于声学感知处理的集群机器人系统及方法，属于集群机器人的声学感知处理系统的邻居识别定向定位方法及系统，包括扬声器模块、麦克风模块、主控板、电源模块、执行机构。该系统基于声学感知定位技术，机器人个体使用扬声器依次发出有区分度的声学语音信息，利用安装在顶部的四个麦克风模块组成正方形麦克风阵列，并利用麦克风阵列接收声学信息，识别出不同发声个体，计算出邻居相对与自身的相对位置，然后完成集群自组织运动。本发明仅需要机器人搭载麦克风模块和扬声器模块，便可主动共享自身的状态信息以及获取周围邻居的运动状态信息，有助于提高集群算法向机器集群的可迁移性。
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公开(公告)号：CN112249277B
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN202011115437.1
申请日：2020-10-19
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了一种水下集群行为实验平台，主控模块和感知模块放置于电子舱中，通信模块放置于天线舱中，电源模块放置在电池舱中，推进器模块包括两个主推进器和一个垂向推进器，其中两个主推进器分别安装在AUV尾部安装板的两侧，垂向推进器放置于电池舱与电子舱中间空隙，垂直安装于贯穿航行器上下面板的涵道内，电子舱和天线舱内设备之间通过RS232串行通用接口连接。本发明具有能耗低、灵活性强、可实时监控、成本低廉的优势，既可将探测设备从高功耗的声呐改变为低功耗的LED灯带和水下相机，降低功耗，又可实现岸上对实验平台的实时监控，便于观察实验现象。同时，该平台还通过合理的推进器布局实现了AUV灵活性的增强。
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公开(公告)号：CN115752460A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211060773.X
申请日：2022-08-31
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于IMU/DVL/磁力计/激光雷达的无人船组合导航方法，用于MEMS IMU、多普勒测速仪和磁力计等传感器的硬件条件下。点云畸变矫正是指将同一数据帧中不同坐标系的点云转移到该帧起始点云所在的坐标系下。MEMS IMU、DVL、磁力计均有着很高的数据更新频率，在点云数据更新前，对运载体运动做预测估计。MEMS IMU输出载体坐标系下的角速度和加速度，利用以上信息做状态更新；磁力计输出b系下的磁场强度、DVL输出DVL所在坐标系下的速度，利用以上信息做量测更新，推导简化的9维状态卡尔曼滤波，估计运载体运动，进而对点云畸变进行有效矫正。实现将同一数据帧下的点云转移到该帧起始点云的坐标系下，完成点云畸变矫正的目标，提高了激光雷达导航的精度。
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公开(公告)号：CN115344829A
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202210856521.1
申请日：2022-07-20
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于稳定和非稳定深度区间的深平均流预测方法，是一种深平均流预测方法，以水下滑翔机单周期滑翔深度为参考，将深度区间根据运动状态分为稳定区间和非稳定区间。在稳定区间内使用固定俯仰角推算航位，在非稳定区间内使用实时俯仰角数据推算航位，实现低计算量，高精度推算水下滑翔机理想航位，进而完成深平均流准确预测，并基于历史剖面数据设计迭代算法估计下一剖面的深平均流。本方法相较于目前已有的全周期固定俯仰角航位推算和全周期实时俯仰角航位推算方法，实现了低计算量，高精度的理想航位推算；本方法基于历史数据设计一种带窗口的迭代算法估计下一周期的深平均流，对于下一周期的深平均流预测更精确。
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公开(公告)号：CN112670451B
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202011590407.6
申请日：2020-12-29
Applicant: 西北工业大学
IPC: H01M4/139 , H01M4/36 , H01M4/50 , H01M4/60 , H01M10/052
Abstract: 本发明涉及一种提高水下航行器用锂锰电池能量密度的有机复合正极制备方法，将具备电化学特性的一类含有羰基的有机羰基化合物与碳酸锂经由混合加入至去离子水形成溶液，而后搅拌、超声、离心、清洗及高温煅烧形成有机活性材料，再而与二氧化锰复合成正极活性材料，与导电炭黑、PVDF、NMP混合制成提高锂锰电池能量密度的正极。通过对正极材料二氧化锰进行修饰，优化了传统二氧化锰嵌锂方式，通过介入有机羰基化合物，可以与锂离子形成配合物，实现正极活性材料的嵌锂及聚合锂的能力，进一步提高正极材料的比容量。本发明相比于现有二氧化锰体系具有更优越的容锂能力，相比于现有改善工艺更环保，低成本，具备更高的能量密度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115223530A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202210863233.9
申请日：2022-07-20
Applicant: 西北工业大学
IPC: G10K11/162 , G10K11/172
Abstract: 本公开揭示了一种多重梯度耐压吸声覆盖层，包括：基体，基体上设置有第一阵列排列的重质芯体，每列重质芯体的半径沿声波入射方向梯度变化；基体上还设置有第二阵列排列的且与重质芯体交叉布置以形成组合体的空腔，每列空腔的半径沿声波入射方向梯度变化；每个重质芯体的外层设有包覆层，所述包覆层的内侧半径与其包裹的重质芯体的半径相同。
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公开(公告)号：CN111176306B
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202010077211.0
申请日：2020-01-24
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提出一种水下航行器变增益自抗扰纵向控制方法，首先将水下航行器的期望纵向信息作为跟踪微分器输入，得到跟踪微分器的输出值，并将输出值与纵向信息相关观测值进行比较，得到系统误差；将系统误差和增益参数作为变增益非线性状态误差组合控制器的输入信号，变增益非线性状态误差组合控制器的输出信号以及系统状态输出作为扩张状态观测器输入，扩张状态观测器输出扰动和观测值，根据扰动对变增益非线性状态误差组合控制器的输出信号进行补偿，得到水下航行器的稳定控制量，并作为动态逆控制器的输入求解得到水下航行器的控制量。本发明实现提高控制性能，提升自抗扰控制器的强鲁棒性，增强控制器干扰抑制能力的目的。
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公开(公告)号：CN112558620B
公开(公告)日：2022-09-23
申请号：CN202011484202.X
申请日：2020-12-15
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本专利提出了一种欠驱动自主水下航行器的航向修正路径跟踪法方法，通过修正水下航行器的航向角提供准确的理想航向，并设计欠驱动自主水下航行器的运动控制律，可有效实现精确的路径跟踪。该方法首先依据参考路径的切向修正水下航行器的理想航向，消除侧滑角导致的跟踪误差。然后构造水下航行器的跟踪误差，建立水下航行器的动力学模型。在此基础上，利用Lyapunov方程求解水下航行器的运动控制律，计算运动控制量并实现水下航行器的路径跟踪。该方法通过修正参考路径的切向提供更加准确的理想航向角，将路径跟踪转化为理想航向角速度跟踪，不仅简化了路径跟踪控制器设计，更加保障了系统的稳定性和控制效果。
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公开(公告)号：CN112307559B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202011149094.0
申请日：2020-10-23
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/15 , G06N3/00 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种基于改进乌鸦算法的AUV外形优化方法，将AUV的主体外形设计分为三个部分，艏部曲线、中部曲线和艉部曲线段；利用该数学模型通过6个参数控制AUV的外形，经过流体计算得到阻力系数的值，用改进后的乌鸦算法对6个参数进行迭代寻优，找到最优化的6个控制参数。本发明在设计空间内，基于阻力系数，能够找到更优化的AUV外形。相比于传统的乌鸦算法，引入了基于反对的学习策略，加强了局部搜索的能力，在设计空间内，基于阻力系数，能够找到更优化的外形。与传统的乌鸦算法相比，引入了另一个小参数，保留了乌鸦随机飞行的能力，增加了种群的多样性，能够避免优化陷入局部的最优，得到更好的优化结果。
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公开(公告)号：CN115031627A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210492615.5
申请日：2022-05-07
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种实现水下集群内个体之间视觉感知的方法，通过视觉对目标进行位置关系检测和速度方向检测的方法，用于水下集群中通过视觉对个体进行信息检测。首先通过传统视觉方法对特定布局下的LED信号源进行识别，包括不同颜色的LED以及垂直布局的一对LED灯。再通过使用小孔成像原理对LED灯进行垂直平面距离的测量，水平和垂直方向的视角差，进而计算出相对于观测个体的三维位置坐标。最后，针对BlueROV在水下运动的特性，即BlueROV只有偏航角度的变化，设计了一种检测BlueROV速度方向的算法，该算法同时也需要BlueROV身上布置相应的LED信号源，进而得到观测个体与目标个体的速度方向之间的夹角。
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