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公开(公告)号：CN108594241B
公开(公告)日：2019-07-16
申请号：CN201810248831.9
申请日：2018-03-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种AUV声隐身态势评估方法，属于态势评估技术领域。本发明以各种声学数据、声呐设备参数和位置信息等为输入，建立声呐探测性能模型和信号余量模型，根据任务隐蔽性要求等级构建声呐威胁虚拟障碍物，通过声呐方程、“KoutofN”准则计算多种类型探测概率，基于信号余量SE模型确定AUV的可航行范围，在可航行范围内以渐变色表示探测概率值形成态势图。本发明的态势评估系统包含全局态势评估和实时态势评估，系统以全局态势评估结果、多种声呐探测概率、AUV可航行范围和态势图为输出结果，评估结果准确、可信度高、可视化，实现对AUV航路的隐身威胁评估，为规划系统提供隐蔽性约束条件。
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公开(公告)号：CN109539886A
公开(公告)日：2019-03-29
申请号：CN201910041364.7
申请日：2019-01-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供了一种潜艇隐身辅助决策系统及决策方法，决策系统包括辅助决策方案生成模块、方案仿真推演模块、人机交互模块以及所需的数据库；决策方法为潜艇航行过程中，被探测概率超出阈值时，将探测频段、隐身态势评估中的被探测概率、潜艇与探测平台的相对运动趋势、相对位置作为方案生成模块的输入，利用基于模糊神经网络和机动规避策略建立的辅助决策方案自动生成模块，产生潜艇设备目标运行状态及潜艇目标运行状态，以及潜艇规避位置，组合形成三个待选的辅助决策方案；本发明通过集成方案生成模块和仿真推演模块，提供方案的效能评估信息，保证待选方案的合理性和有效性，应用于常规潜艇的隐蔽航渡任务，能够有效提升潜艇的动态隐身能力。
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公开(公告)号：CN109241552A
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201810764979.8
申请日：2018-07-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 一种基于多约束目标的水下机器人运动规划方法，属于机器学习以及水下机器人运动规划领域。模型构建阶段：将机器人避障声呐的信号与流速传感器的流速信号转化为当前环境；根据动力学约束，建立离散动作空间；以水下障碍物作为约束，建立奖赏函数；基于多目标约束建立马尔可夫决策过程，为算法实现建立基础；训练阶段：基于Q学习算法进行训练，在当前环境，基于贪心策略执行动作，每执行一步策略，基于原始策略进行评估并更新一次策略，改进策略直到适应环境，实现规划目的。本发明考虑了水流、碍航物、目标等多约束目标，将强化学习方法与水下多约束目标结合，实现了水下机器人的运动规划，具有较强的实时性，并且可以适用于多种环境。
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公开(公告)号：CN108942886A
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201810817975.1
申请日：2018-07-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: B25J9/0009 , B25J13/08 , B25J15/00 , B63C11/52
Abstract: 本发明提供一种水下机器人柔性抓取装置，包括圆柱形钢管、设置在圆柱形钢管一端的限位柱和螺孔、与圆柱形钢管另一端连接的导轨外壳、控制单元、传动结构和执行机构；抓手内置弹簧，使得在抓取中，抓手可以自动适应目标物的外形轮廓，可以抓取任意形状、材质的目标；通过主动改变抓手支架间的距离，被动调节弹簧压缩量，实现柔性抓取；结合电流检测及限位开关，便于实现对抓手初始位置的确定；通过控制步进电机的转速和转角来控制抓手运动速度和运动距离，计算蜗杆传动和丝杠的传动比得出电机转角和机械臂行程的对应关系，可以实现对抓手的位置精确控制；结构简单，操作方便，维护性好，且对搭载平台没有特定要求。
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公开(公告)号：CN108873687A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201810759163.6
申请日：2018-07-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下机器人技术领域，具体设计一种基于深度Q学习的智能水下机器人行为体系结构规划方法。包括：AUV行为规划体系结构分层设计；基于深度Q学习的行为规划及动作规划策略设计。主要流程为:将AUV的行为规划体系结构划分为“任务‑行为‑动作”三个层次,首先任务分解层将AUV收到的任务指令分解为各个行为，然后行为规划层通过获取到的环境信息对完成任务所需要的行为进行规划，最后动作执行层利用Q学习的方法训练AUV完成最优动作规划，通过控制AUV执行机构产生动作达到目标指令。本方法利用强化学习的方法训练水下机器人，使AUV能够在真实的动态水下环境中实现自主行为规划，省去了大量逻辑编程，提高了水下机器人的智能性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108803634A
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201811017323.6
申请日：2018-09-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
CPC classification number: G05D1/0692
Abstract: 本发明属于水下机器人技术领域，具体涉及一种基于遗传算法的水下机器人六自由度动力定位推力分配优化方法；包括如下步骤：依据输入量确定水下机器人工作模式，建立推力分配模型，依照空间布置特点对复杂约束条件简化，实现遗传算法降维；设定推进器的大小和转角，设定优化目标；采用遗传算法解决推力分配优化问题，反解降维矩阵求出各推进器推力及转角。本发明将推力分配的约束从四自由度提高为六自由度；采用遗传算法避免了传统方法面对非线性联合约束求解困难问题；在推力分配时提出了降维方法，使求解精度提高，计算速度加快，从而实现了六自由度约束条件下推力分配快速求解及能耗降低的优化。
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公开(公告)号：CN106828838B
公开(公告)日：2018-04-24
申请号：CN201710053777.8
申请日：2017-01-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种便携式流线型遥控水下机器人的结构，解决了现有框架式水下探测机器人结构复杂及抗流性能力差的问题。本发明具有流线型外壳，能够通过两个主推推进器、两个垂推推进器和两个垂直舵翼的配合实现机器人在水中遥控抗流探测，本发明具有结构简单、易于控制，较强的环境适应性和一定的可扩展性等一系列优点，本发明主要用于完成海洋环境探测任务。
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公开(公告)号：CN105444664B
公开(公告)日：2017-12-19
申请号：CN201510955940.0
申请日：2015-12-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种自主式水下航行器数字化舵角检测装置及舵角标定方法。包括垂直舵基准模块(1)、垂直舵测量模块(2)、水平舵基准模块(3)、水平舵测量模块(4)和数据处理模块(5)，所述的垂直舵基准模块(1)、垂直舵测量模块(2)、水平舵基准模块(3)和水平舵测量模块(4)均以MPU9250为核心构成且分别通过RS485串口与数据处理模块(5)连接，所述的数据处理模块(5)以AVR单片机为核心构成且通过RS232串口与控制系统即上位机连接。本发明具有使用灵活、安装方便、精确度高、稳定可靠、抗干扰能力强等优点，能满足现有AUV系统的需求。
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公开(公告)号：CN106737659A
公开(公告)日：2017-05-31
申请号：CN201611009723.3
申请日：2016-11-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B25J9/16
CPC classification number: B25J9/1607 , B25J9/1605
Abstract: 本发明提供一种水下无人航行器和机械手系统的手艇协调控制方法，通过PC104、数据采集板、机械手电机、螺旋桨推进器、磁罗经、多普勒测速仪等设备构建水下无人航行器控制系统，获取系统各自由度的姿态信息，同时进行硬件层面的控制；根据航行器和机械手的位置姿态建立内部扰动力观测器，依据牛顿‑欧拉方法观测各时刻因系统姿态变化产生的倾斜力矩和耦合力矩；建立航行器和机械手的协调运动控制器，在控制中对航行器作业过程中受到的机械手扰动力进行补偿，实现作业过程中航行器稳定和精确控制。本发明可实际应用于UVMS控制系统设计，对于水下机器人在自主作业和遥控作业方面具有重要意义，用以实现水下无人航行器的稳定的高精度作业。
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公开(公告)号：CN103901893A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410131528.2
申请日：2014-04-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及的是一种自主式水下机器人的水面操控系统。本发明包括外接铱星天线插头1，外接无线电插头2，显示器4，箱盖5，上盖右槽6，总闸7，轨迹球8，箱子上盖9，光线插头10，箱体11，数字键12，控制指示灯13，复位开关14，开关15，铱星通讯模块16，光端机17，上盖右槽18，串口接头19，风扇20，水声通讯模块21，无线电控制板22，电源插座23，电源座板块24，工控机25，无线电模块26。本发明是由水声通讯获取当前水下机器人的运动姿态和位置。当水下机器人在水面工作时还可以通过无线电和铱星跟踪器来对水下机器人进行跟踪定位和发送控制指令。
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