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公开(公告)号：CN114924576A
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202210417455.8
申请日：2022-04-20
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明涉及一种适用于水下机器人的定深控制方法，与水下机器人的水下垂直面俯仰角定深运动控制相关，实现水下机器人的在机械臂大扰动和环境扰动复杂状态下的定深稳定精准控制，本发明利用自抗扰控制中线性扩张状态观测器，对于水下机器人包含机械臂和环境扰动等在内的总扰动进行实时估计，降低了对水下机器人动力学模型的依赖性，扩展了控制的应用范围，再根据对水下机器人的姿态变化与期望俯仰的控制，考虑对于变结构水下机器人的深度控制能力的约束，结合分阶比例积分微分控制，拓展提高水下变结构机器人的定深快速精准稳定控制。
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公开(公告)号：CN114169707A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111400803.2
申请日：2021-11-24
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
Abstract: 本发明涉及机器人任务分配领域，尤其涉及多异构自主水下机器人的动态任务自主分配方法，包括以下步骤：根据自主水下机器人到达某任务目标的航行时间，得到该自主水下机器人对于该任务目标的成本；根据某一任务目标的动态价值、对于该任务目标所有自主水下机器人最大工作能力约束以及自主水下机器人剩余工作时间，得到该任务目标的价值；根据各个自主水下机器人对每个任务目标的成本以及任务目标的价值，建立各个自主水下机器人决策任务目标概率模型；根据各个自主水下机器人决策任务目标概率模型，完成多个自主水下机器人的决策任务分配。本发明通过自主水下机器人自主决策，避免了长期制约水下作业发展的由集中决策带来的水下通讯高负荷的问题。
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公开(公告)号：CN112445244B
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202011237182.6
申请日：2020-11-09
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
Abstract: 本发明涉及水下机器人目标搜索技术领域，尤其涉及多自主水下机器人的目标搜寻方法。针对多自主水下机器人多源目标融合、低带宽数据通信等关键问题，提出了一种适用于多自主水下机器人的海底目标搜寻方法，首先估算目标的初始位置；然后采用分布式滤波方法得到自主水下机器人对目标的局部估计，同时量化评估自主水下机器人导航精度对目标搜索精度的影响；最后利用多自主水下机器人交互的目标局部估计信息，实现对目标位置的全局优化估计。本方法能够有效地处理多自主水下机器人的海底目标搜寻问题，量化描述自主水下机器人导航精度对目标位置估计精度的影响，采用分布式递推模式融合多源数据，提高目标搜寻的位置精度，具有较强的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN112445243B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202011236848.6
申请日：2020-11-09
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G05D1/12
Abstract: 本发明涉及水下机器人目标搜索技术领域，尤其涉及一种自主水下机器人的海底目标搜寻方法，本发明通过观测性分析技术实现搜索路径的在线规划，同时利用目标的位置估计反馈校正自主水下机器人累积导航误差，抑制平台对目标位置估计的干扰，实现自主水下机器人对目标位置的精确估计。本方法能够有效地处理水下目标搜索，自主规划搜寻路径，改善系统可观测性；采用自主水下机器人导航位置和目标位置滚动优化策略，抑制自主水下机器人导航累积误差对目标估计的干扰，提高了目标位置搜索精度，具有较强的工程应用价值；本方法移植方便，扩展性强，也适用于无人船、半潜式自主水下机器人等的海底目标搜索应用领域。
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公开(公告)号：CN113190025A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110493658.0
申请日：2021-05-07
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明涉及水下机器人的运动控制技术领域，尤其涉及变结构水下机器人运动控制方法，实现变结构水下机器人在机械臂扰动条件下的高精度航迹控制。本发明从速度滤波角度分析机械手扰动，采用基于相邻时刻测量相关性的速度滤波技术，统一机械手扰动和变结构水下机器人本身扰动的观测模型，降低扰动分析对动力学模型的依赖性，再根据速度反馈测量和目标航迹误差权重，考虑变结构水下机器人航行能力约束，实时计算变结构水下机器人的目标航向和目标速度等航迹控制量，实现变结构水下机器人在机械手扰动条件下的高精度航迹控制。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113148079A
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202110532571.X
申请日：2021-05-17
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
Abstract: 本发明属于水下机器人领域，具体地说是一种水下作业自主航行机械臂，采用模块化、可重构思想设计，包括运动推进模块和水下中性机械臂模块，两个水下中性机械臂布置在运动推进模块两侧，通过机械臂支架与运动推进模块连接；在运动推进模块上布置六个推进器，可以实现六自由度的推进；水下机械臂通过包裹浮力材实现水下中性以减少对运动推进模块的扰动。本发明是一种新概念水下作业机器人，实现了水下作业机器人作业模式由以潜器为核心向以机械臂为核心的转变，作业时可单手作业，也可双臂协同作业，同时也可与大型作业机器人形成子母系统形成形成优势互补，大型作业机器人负责大负载任务，本发明协助开展精细作业。
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公开(公告)号：CN112815949A
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202110141010.7
申请日：2021-02-02
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明涉及水下机器人对接回收过程中的导航技术领域，尤其涉及自主水下机器人水下对接回收过程的超短组合导航方法。首先，采用水面船搭载超短基阵定位自主水下机器人，水面船通过船载水声通信机通过水声链路下传超短定位到自主水下机器人，然后自主水下机器人融合超短数据获得最优位置估计，最后自主水下机器人向水面船发送已收超短的应答信号，水面船对未应答信号的超短数据采用超时重发机制。本专利创新地采用乱序组合导航滤波技术，克服了传统超短在线组合导航面临的超短数据丢包、乱序超短数据无法处理的难题，将超短数据融合从当前时刻扩展到历史时刻，有效提高了超短数据的利用率，提升了自主水下机器人基于超短基线的组合导航精度。
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公开(公告)号：CN111928850A
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN202010198740.6
申请日：2020-03-20
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明涉及水下组合导航技术领域，尤其涉及一种自主水下机器人极地冰架下环境的自主水下机器人的组合导航方法组合导航方法，针对极地水下长航程的自主水下机器人长时间航行的累积导航误差消除问题，实现自主水下机器人自主携带声学导航信标，自主水下机器人自主布放声学导航信标，自主标定声学信标布放三维空间位置，最后根据信标标定结果进行单信标组合导航，解决冰下长时间远程自主水下机器人导航位置的累积偏移问题。本发明的重点是解决冰下布放信标的位置标定问题，在信标标定成功后，再根据信标标定位置和单信标测距对冰下自主水下机器人进行导航。
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公开(公告)号：CN109765594A
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201711096035.X
申请日：2017-11-09
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
Abstract: 本发明涉及一种深海潜水器导航后处理方法，包括以下步骤：第一步：获取AUV的速度信息、航向信息、GPS定位信息，使用最小二乘辨识方法对DVL安装角偏差、速度系数偏差进行辨识，并将辨识结果更新到自主导航方程中；第二步：获取USBL定位信息，并对定位信息进行解析和滤波；第三步：对AUV和USBL的信息进行融合与时间同步；第四步：查找USBL成功发射并接收的定位点，并记录对应的时间；返回第二步。本发明在不具备GPS信号的深海环境下可以获得潜水器真实的定位信息。加入了参数辨识环节，增加了系统的可靠性。加入时间匹配环节，解决了USBL定位易丢失的问题。加入了定位深度判别环节，减小了错误定位信息的干扰。
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公开(公告)号：CN106767749B
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201510822664.0
申请日：2015-11-20
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G01C21/00
Abstract: 本发明涉及水下机器人技术领域，尤其涉及一种基于GRD格式地图的路径生成方法，实现自主水下机器人在变化海洋环境下的路径规划。包括以下步骤：读取GRD格式的地图文件获得地图信息；将获得的地图信息载入到地图转化软件中，根据地图信息，进行地图信息识别；根据潜水器的起始点，规划出下一个航行点的坐标，通常下一个航行点使用的是极坐标，将极坐标转换成大地坐标系。与简单的路径规划方法比较，本方法具有更好的性能，在热液探测环境下更有优势，更能适应外界环境的改变，提高了AUV的工作能力。本方法移植方便，可以适用于各种水下机器人。
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