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公开(公告)号：CN112034866B
公开(公告)日：2023-01-06
申请号：CN202010978533.2
申请日：2020-09-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明提供了一种水下机器人跟踪制导的方法及装置，涉及跟踪制导技术领域，包括：获取水下机器人的水下深度，以及跟随设备与水下机器人的相对距离；根据水下深度和相对距离，确定水下机器人所属的跟踪区域；根据水下机器人所属的跟踪区域，控制跟随设备当前时刻的速度和/或艏向角。本发明利用水下深度和相对距离准确反映跟随设备和水下机器人的相对关系的变化，根据两者之间不同的相对关系，相应控制跟随设备当前时刻的速度和/或艏向角，以此保证对运动轨迹未知的水下机器人进行实时有效的跟踪。
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公开(公告)号：CN112925319B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202110098934.3
申请日：2021-01-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种基于深度强化学习的水下自主航行器动态避障方法，涉及水下机器人避障技术领域。本发明是为了解决目前缺乏水下自主航行器对动态障碍物的避障研究的问题。本发明建立水下自主航行器模型与运动学模型，获取周围障碍物的信息；采集水下自主航行器周围机动障碍物的运动状态信息，并构造动态障碍物状态方程；根据动态障碍物状态方程预测动态障碍物运动学模型；根据水下自主航行器周围障碍物的信息和动态障碍物运动学模型，融合多动态障碍物避障法生成避障策略并转化为MDP模型；结合确定性深度策略梯度算法对MDP模型进行训练，直至水下自主航行器能够无碰撞的到达目标区域；利用训练好的MDP模型引导水下自主航行器航行。
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公开(公告)号：CN109283842B
公开(公告)日：2022-01-07
申请号：CN201810874966.6
申请日：2018-08-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开一种无人艇航迹跟踪智能学习控制方法，属于无人艇智能控制技术领域。本发明包括：根据无人艇作业任务预先设定若干航迹点，依次连接各航迹点，生成由直线路径单元组成的复合路径，提取每个直线路径单元上的实时参考路径点：计算无人艇参考艏向角，并建立跟踪下一个直线路径单元的切换策略：设计基于模型在线学习的模糊自适应控制器，采用乘积推理机实现规则的前提推理，使用单值模糊器进行模糊化，利用乘积推理机实现规则前提与规则结论的推理，采用平均解模糊器，得到模糊系统的输出；将控制力、控制力矩映射为推进器电压与指令舵角，驱动无人艇达到期望航速、航向，进而完成航迹跟踪。
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公开(公告)号：CN111966118B
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202010820394.0
申请日：2020-08-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明的一种ROV推力分配与基于强化学习的运动控制方法，属于水下机器人技术领域。包括：进行ROV动力学建模，确定ROV推进器空间布置及推进系统模型，提出ROV推力分配方法；在所述ROV推力分配方法的基础上，加入DDPG控制器；在所述DDPG控制器的基础上，加入抗扰控制器。该ROV推力分配方法在进行推力分配的同时降低推进器能耗，从而降低了整个ROV的能耗。DDPG算法能够在动作输出幅度能进行连续值输出，更适用水下机器人控制问题，同时DDPG控制器能够在连续决策问题中进行学习。采用抗扰控制器可以提高该运动控制方法对ROV未建模水动力、外界扰动及其他不确定因素的抗扰能力。
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公开(公告)号：CN108363400B
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN201810084233.2
申请日：2018-01-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了一种基于虚拟锚泊的欠驱动AUV三维控制区域镇定控制方法，属于无人水下机器人运动控制技术领域，包含以下步骤：建立AUV六自由度运动学方程，AUV六自由度动力学方程；建立欠驱动AUV的相对速度和相对加速度的方程；对欠驱动水下机器人进行受力分析；通过改进的静态悬链线方程表示悬链曲线张力水平分力方程和垂直分力方程；求解水下机器人所受到的悬链曲线张力水平分力和垂直分力；对悬链曲线张力水平分力和悬链曲线张力垂直分力进行分解：将纵向力、转艏力矩和俯仰力矩分配到AUV的执行器。本发明不依赖于模型，控制算法结构较为简单，并且能够让欠驱动AUV在强干扰环境下实现抵抗海流的目标，抗干扰能力强，具有很强的实际应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108844484B
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN201810776547.9
申请日：2018-07-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种全海深AUV一体化控制舱及控制方法。除了具有普通AUV控制舱的功能之外，同时具有控制舱周围环境视频信息采集记录功能，舱体内装配有灯光示位装置，便于夜间搜索与定位AUV，控制舱采用高硼硅玻璃球形耐压壳，玻璃不阻碍电磁波传波，同时透光性好，将通信定位装置的天线内置，开口数量和水密接插件的使用大幅减少，通信定位装置与灯光示位装置由独立电源进行供电，在AUV自身能源耗尽时控制舱中布置的太阳能电池板及能量管理模块可为独立电源充电，同时一种分时工作模式被采用，避免不必要的能源浪费，可大大延长AUV在等待救援时卫星通信与位置指示装置的工作时间，提高安全回收AUV的可靠性。
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公开(公告)号：CN111216857A
公开(公告)日：2020-06-02
申请号：CN202010050457.9
申请日：2020-01-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种深海水下机器人剩余浮力被动消除装置，属于水下机器人技术领域，装置主体包括气囊、底板、阀、密封装置、压载固定螺栓、压载防脱杆、压载，可压缩气囊与底板一侧粘接，并且在底板另一侧具有水、气两个通路及相应的阀和密封装置，压载固定螺栓与底板相连，压载可安装到压载固定螺栓并通过压载防脱杆防止压载松脱，装置主体可通过固定孔安装到机器人载体上。本发明可实现无需任何外部控制的条件下，在预定深度被动地损失定量的浮力，消除深海水下机器人载体增加的剩余浮力，同时不破坏水下机器人在海面的正浮状态，并且浮力消除量可根据工作水深在机器人下水前进行调整，结构简单、使用方便。
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公开(公告)号：CN109018256B
公开(公告)日：2020-04-07
申请号：CN201810602840.3
申请日：2018-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种波浪滑翔器的水下拖体缓冲系缆初始配平方法，在确定系缆分段数目、部分节点配置的重力或浮力等初始条件的情况下，将缓冲系缆进行分段组划分，对各个分段组或单独分段求解静力平衡方程，继而求解其他节点处需配置的重力或浮力，同时提供拖曳母体受垂向载荷的估计值和和各分段与水平面夹角的估计值。利用本发明的计算结果作为进一步水中配平试验的初值，可降低水中配平试验的盲目性，提高确定最终配平方案的效率，进一步地可提供多种初始条件下的配平方案估计以及对应的系缆形状估计、拖曳母体载荷估计，形成图谱，为方案选择提供基础。
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公开(公告)号：CN108336493B
公开(公告)日：2019-04-12
申请号：CN201810062943.5
申请日：2018-01-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种水下潜器多功能通讯天线，包括天线信号收发端、通讯模块耐压舱盖、通讯模块耐压舱；天线信号收发端包括天线罩、北斗天线、无线电天线，北斗天线和无线电天线密封置于天线罩内部；通讯模块耐压舱内设置有北斗通讯模块、无线电通讯模块和WIFI通讯模块；天线罩下端与通讯模块耐压舱盖上设置的固定台密封连接，通讯模块耐压舱盖与通讯模块耐压舱密封连接。本发明将无线电模块，北斗模块，WIFI模块封装成一体，整体结构紧凑，体积小，水密性能好，便于装卸。
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公开(公告)号：CN109298709A
公开(公告)日：2019-02-01
申请号：CN201811017304.3
申请日：2018-12-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种用于浅水管线的水面无人艇检测与跟踪方法，属于水下管线巡检技术领域。管线位置光学探测模块包括水下摄像机、承载筐、伸缩杆、水密缆线、嵌入式计算机、电源，用于实现管线视频图像采集、管线图像处理及管线定位。承载筐用于承载水下水下摄像机，承载筐上部连接伸缩杆，实现水下摄像机与水下管线距离调节。水深避碰模块主要功能为预先获得通行路径上的深度信息，通过改变伸缩杆的长度，实现水下摄像机避碰。该系统利用水面无人艇进行自主管线探测，检测速度快、费用较低，能够满足浅海石油管线大范围巡检的需要。管线位置光学探测模块采用了改进的图像处理和目标针对弯曲管线的检测错误率高的问题进行了优化。
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