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公开(公告)号：CN117762260A
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202410072739.7
申请日：2024-01-17
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于混合现实技术的人机双向交互方法及系统，本发明首先通过混合现实设备采集用户凝视点和用户视野图像；随后对用户视野图像进行目标识别获得多个目标，基于用户凝视点从多个目标中选出用户意图目标；再根据用户意图目标选择机器端的动作模式，机器端执行动作模式；最后机器端采集其和环境之间的交互信息并反馈至所述混合现实设备。本发明可实现人机双向交互，机器人响应用户意图更快速准确，且机器反馈信息更加直观。
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公开(公告)号：CN112363393B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202011158507.1
申请日：2020-10-27
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明专利提供了一种用于无人艇动力定位的无模型自适应预设性能控制方法。首先提出了一种新型预设性能函数，为预设性能误差转换奠定基础；随后基于所提出的预设性能函数将具有受限误差性能的动力定位系统转换为一个具有非受限误差性能的系统，基于这一转化系统所设计的控制器，不仅可以使得系统闭环信号一致最终有界，还可以保障系统的瞬态性能。最后，基于指令滤波反步法开展控制器设计，同时引入自适应方法，得到无模型自适应预设性能控制器。所设计的控制器摆脱了对无人艇水动力及附加质量项精确建模的需求，还可实现无人艇在外界时变扰动及输入饱和约束下的预设性能控制。
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公开(公告)号：CN115268260B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202210638904.1
申请日：2022-06-07
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明属于无人艇控制领域，涉及一种考虑瞬态性能的无人艇预设时间轨迹跟踪控制方法。该方法具有预设时间收敛性能的非线性扰动观测器，可实现对外界扰动的快速估计补偿，且系统收敛时间可由控制工程师根据实际工程需要进行设定；基于预设性能控制方法可保证瞬态性能安全约束的特点，采用反步设计框架进一步设计了同时具备预设时间与预设性能特性的无人艇虚拟速度律；最终基于扰动观测器估计值与虚拟速度差分建立起相应的无人艇动力学控制输入，以驱动无人艇达到预设时间与预设性能指标。所设计的控制策略可确保系统瞬态性能在预设安全范围之内，且系统稳态误差可在控制工程师设定的时间范围内收敛，实现了无人艇执行任务时的安全性与快速性。
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公开(公告)号：CN112654001B
公开(公告)日：2023-02-24
申请号：CN202011158498.6
申请日：2020-10-27
Applicant: 华中科技大学
IPC: H04W4/08 , H04W4/44 , H04W24/02 , H04W40/10 , H04W40/12 , H04W40/16 , H04W40/20 , H04W40/32 , H04W84/18
Abstract: 本发明公开了一种面向多无人艇协同控制的混合通信网络架构、管理方法及通信质量评价方法，本发明提出了一种远程移动通信与无线自组网相结合的混合式网络架构以满足多无人艇协同控制时的通信需求，并在组网管理方面提出一种结合节点度、剩余能量等修正因子的改进LEACH分簇算法，实现多无人艇之间组网通信，该组网方法可以更灵活、更进一步地延长网络的生存周期。本发明建立的多无人艇组网通信网络信道模型以及QoS评价机制，可以评估无人艇协同控制期间网络的时延、丢包率、连通率等指标，可以在满足协同控制需要的通信质量保障下，为提高多无人艇的协同作业效率提供一定的依据和约束，以达到通信质量保障与多无人艇作业效率之间的平衡。
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公开(公告)号：CN115167481A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202211035618.2
申请日：2022-08-27
Applicant: 华中科技大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明属于无人艇控制领域，涉及一种欠驱动无人艇预设性能路径跟踪控制方法及系统。该方法从工程实践的角度出发，首先在运动学层面设计了反正切型路径跟踪预设性能制导律；随后在动力学层面设计虚拟速度律，预设时间动力学控制律和鲁棒自适应律，使航向跟踪误差全过程处于预设性能界限内。同时，横向误差在满足预设性能条件后也会时刻处于预设界限内，从而达到对期望路径的精确跟踪。所设计的控制策略可确保系统误差的预设性能与预设时间收敛，保证了无人艇执行任务时的安全性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113525631B
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202110645182.8
申请日：2021-06-10
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光视觉引导的水下终端自主对接系统及方法。该系统包括水下对接坞站和用于对接的自主水下机器人；水下对接坞站采用框架式构形，并在其特定位置安装六个标识光源构建三维引导灯阵；水下机器人除了具备自主航行能力外，还配备有水下摄像头和图像处理单元，用以采集水下图像并做处理。水下终端自主对接方法包括水下图像处理方法和分阶段对接控制方法。图像处理方法根据摄像头采集到的图像信息解算出机器人与对接坞站的相对位姿量，并以此推算机器人的位置跟踪偏差。基于不同距离下摄像头拍摄引导灯阵得到的不同结果，设计了远距离、近距离分阶段对接控制方法，采用不同的对接控制策略，实现对机器人的入坞控制。
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公开(公告)号：CN114055461A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202110963578.7
申请日：2021-08-20
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供了基于肌电接口的机器人力位同步遥操作控制方法及装置，属于人机交互领域，包括：(1)将机器人当前实际位置、实际接触力以及由肌电接口获取的期望交互力输入至力跟踪导纳控制器中，获取期望位置；(2)对期望位置进行运动学逆解，获取第一期望关节角度；(3)将第一期望关节角度与肌电接口获取的第二期望关节角度叠加获取总期望关节角度；(4)利用总期望关节角度控制机器人在待处理对象上施加实际交互力与旋转角度，更新并反馈机器人当前实际位置和接触力，更新期望交互力与第二期望角度，转至步骤(1)，使机器人持续跟踪期望交互力与角度。本发明保证机器人对待处理对象的准确操作，使机器人按照人体运动和力意图行动。
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公开(公告)号：CN113524235A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110798706.7
申请日：2021-07-15
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供了一种面向动态交互的对象肢体时变刚度辨识方法及装置，属于肢体刚度测量领域，方法包括：采集对象肢体位移与实测力数据组合或角度与实测力矩数据组合；基于二阶阻抗模型构建的时变动力学系统，利用线性变参数法，替代时变阻抗参数并重建回复力/力矩表达；根据基函数展开的动态交互力/力矩表达式使用时变动力学参数对变量权重、动态交互力/力矩和回复力/力矩进行迭代辨识；依照替代时变阻抗参数的表达式，使用变量权重及动态交互力/力矩解算时变刚度。本发明不仅提高了时变刚度辨识技术的精度而且扩展了时变刚度辨识技术的应用场景。
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公开(公告)号：CN113447988A
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202110657419.4
申请日：2021-06-12
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01V3/15
Abstract: 本发明公开了一种海底缆线的电磁信号搜索、缆线定位、跟踪巡检一体化自主探测方法。自主水下机器人布放前，基于海缆敷设日志在海底缆线两侧设定初探航路点；自主水下机器人放入水后进行初次Z形往复航行搜索海底缆线电磁信号，当电磁信号达到设定阈值时执行海底缆线跟踪探测任务。在海缆跟踪过程中，若目标电磁信号强度低于设定阈值，则认为海底缆线跟踪丢失，基于丢失点的位置信息进行再次Z形航路规划及跟踪搜索。在机器人对海底缆线自主跟踪探测过程中，基于海底缆线辐射电磁信号对海底缆线进行相对定位，并基于该相对定位结果进行电磁信号引导下的机器人自主跟踪控制。本发明可为自主水下机器人执行海底缆线自主巡检任务总体设计及实施提供指导。
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公开(公告)号：CN112244833B
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202011032974.X
申请日：2020-09-27
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于协作机械臂的人体上肢多维末端刚度测量方法，属于肢体刚度测量领域。首先，产生特定频带范围内的多维随机微扰动，使用多自由度协作机械臂对人体上肢末端施加产生的扰动，并采用多输入多输出系统的参数辨识方法解算多维的末端刚度参数。本发明提出了利用多自由度协作机械臂产生扰动来进行人体上肢末端刚度测量，无需专门开发扰动设备就能产生满足幅值与频带范围要求的随机扰动，省去了开发专用型测量装置的复杂过程，降低了人体上肢末端刚度测量的难度，结合多维随机扰动的产生与多输入多输出系统的参数辨识方法，在机械臂工具端能实现足够多维度的运动的情况下，可以根据测量需求实现一维、二维或三维的人体上肢末端刚度测量。
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