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公开(公告)号：CN114564015B
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202210170540.9
申请日：2022-02-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种拒止环境下的欠驱动无人艇分布式编队控制方法，包括：步骤1：建立欠驱动无人艇的编队模型；步骤2：设计纯方位角的欠驱动无人艇编队的控制器；步骤3：验证基于纯方位角的欠驱动无人艇编队控制策略的稳定性。本发明仅通过视觉和惯性传感器实现欠驱动无人艇的编队控制，避免使用通信网络和定位传感器，以实现拒止环境下的控制应用。
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公开(公告)号：CN116358985A
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310225678.9
申请日：2023-03-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种水下耐压结构健康监测仿真试验平台及方法，涉及仿真试验平台技术领域，包括配重支撑架，仿真实验平台本体，折叠支腿，折叠机构，双侧抱紧组件，穿位插紧件。本发明通过设置折叠机构，将仿真实验平台本体通过设备吊起，然后工作人员可以螺栓拆卸下来后，随后将折叠支腿旋转九十度，然后通过螺栓拧入螺纹孔内部，将折叠支腿进行固定，使得固定锥垂直向下，随后再将配重支撑架吊放在海里，使得仿真实验平台本体通过配重支撑架重力的作用下沉入海底，随后通过固定锥插入到海底，将配重支撑架进行初步固定，从而提高了配重支撑架与仿真实验平台本体整体的稳定性，避免仿真实验平台本体发生倾倒。
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公开(公告)号：CN116299714A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310303139.2
申请日：2023-03-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V1/38
Abstract: 本发明属于海底探测技术领域，尤其是一种长期坐底观测功能的仿真平台，针对现有的检测平台在抛投入海时容易造成装置歪斜情况的问题，现提出以下方案，包括设备安装架部分和与设备安装架部分底部可拆卸固定连接的配重支撑架，所述设备安装架部分包括整体呈长方形结构的上部框架和中部框架，上部框架和中部框架的拐角处固定有四根互相平行且竖直分布的耐腐蚀连接插杆，上部框架和中部框架之间固定有飘浮机构，四根耐腐蚀连接插杆之间固定有观测设备安装架。本发明可以在装置整体下放的过程中，让重力远大于飘浮机构浮力的配重支撑架始终位于下方，有利于装置在遇到海底暗流时任然保持稳定的状态缓慢下降，避免装置到海底的时候出现倾倒现象。
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公开(公告)号：CN112810785B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202110002094.6
申请日：2021-01-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种仿生水母机器人，适用于水下潜伏、水下侦查、目标跟踪、反潜等军事用途，以及海洋生物研究、海底勘探等民用需求。该仿生水母机器人，包括头部部分、伞体部分、以及能源部分。头部部分包括硬质外壳、固定板、环境感知模块、单片机、电源。伞体部分包括多节骨架机构、舵机、伞体弹性薄膜。该仿生水母机器人采用水母式游动方式时，通过伞体部分周期性收缩舒张进行游动，具有噪声小、隐蔽性好、能耗低等优势。此外，该仿生水母机器人采用控制部分、动力部分、能源部分三者分离式的设计。此设计方便对易损坏的伞体部分更换，能源部分的更换与安装，以及控制系统的维护和程序修改。
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公开(公告)号：CN114706298A
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202111050109.2
申请日：2021-09-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于预设性能的USV鲁棒无模型轨迹跟踪控制器设计方法，属于智能体自动控制领域。包括以下步骤：步骤一、建立水面无人艇的运动学和动力学模型；步骤二、根据水面无人艇的运动学和动力学模型，定义运动学、动力学误差并形成跟踪误差动力学模型；步骤三、进行转换函数的设计；步骤四、进行误差转换公式选取；步骤五、基于步骤三和步骤四的设计，建立误差矩阵定义和无约束动力学系统；步骤六、进行无模型控制器的设计。本发明可以避免现有研究中的自适应律计算过程而导致所需的计算载荷减下，通过调整预设性能矩阵的参数来保证理想的跟踪误差的瞬态和稳态行为，最终实现USV轨迹跟踪控制器设计。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114648686A
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202210237068.6
申请日：2022-03-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06V20/00 , G06V10/46 , G06V10/764 , G06V10/80 , G06V10/82 , G06K9/62 , G06N3/04 , G06N3/08 , G06T5/00 , G06T5/20 , G06T5/30
Abstract: 一种融合激光点云与RGB图像数据的逆光水面目标识别方法、系统及装置，涉及无人艇逆光水面目标识别领域。解决了无人艇逆光时造成的图像纹理、颜色等关键信息缺失使得水面目标识别任务算法经常出现图像信息识别不精缺的问题。本发明所述的逆光水面目标识别方法，包括：利用无人艇识别水面点云并进行分簇，获取水面目标点云簇的尺寸、点云簇距离以及点云簇ID；根据张正友标定法处理水面三维点云特征投影，获取点云特征矩阵和RGB原始图像；将获取的点云特征矩阵和RGB原始图像数据训练，获取神经网络模型权重；根据神经网络模型权重进行逆光环境下水面目标识别，获取目标信息。本发明用于无人艇在逆光条件下进行目标识别，适用于智能无人船舶领域。
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公开(公告)号：CN111976886B
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202010891297.0
申请日：2020-08-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于波浪能驱动海洋航行器领域，具体涉及一种带有翼板限位角调节控制装置的水翼及波浪驱动无人艇。船体纵摇运动能量捕获与转化装置位于首部及尾部，捕获船体纵摇运动能量用于限位调节。翼板限位角调节控制装置位于左右翼板之间的支架内，水翼旋转时通过翼板限位角调节控制装置限定转动角度幅值。控制系统依据感知的波浪运动给出需要的最佳限位角，通过开闭气缸上的气阀与单向通气孔调节，并通过气压计反馈回的气压变化验证是否已经达到最佳限位角。当波浪能航行器在不同波高与波长的海浪中航行，根据预先设定的转角需要，调整水翼转动运动的限位角度幅值，可以适应不同海况，保证水翼在各种海况下提供推力，大幅提高波浪能的综合利用效率。
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公开(公告)号：CN108960421B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201810577099.X
申请日：2018-06-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供了一种改进基于BP神经网络的水面无人艇航速在线预报方法。收集数据，挑选出需要的对预测速度有影响的四个体系指标；对所述的四个体系指标进行识别与处理和所有指标的无量纲化；对四个无量纲化后的体系指标数据进行主成分分析；对水面无人艇航速预测BP神经网络进行初始化；运用四个体系指标样本集对网络进行训练；对水面无人艇航速预测BP神经网络的泛化能力进行检验，进行分析并加以修正；通过修正后的水面无人艇航速预测BP神经网络，得到下一时刻无人艇的速度。本发明提供的水面无人艇的航速的预报方法结构清晰，逻辑性较强，易于编写计算机程序实现。本发明适用于水面无人艇航速预测及航迹规划，海面避障方面。
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公开(公告)号：CN110308719B
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN201910436861.7
申请日：2019-07-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种水面无人艇路径跟踪控制方法，通过当前无人艇运动的状态信息、位置坐标信息，进行路径点的离散并根据点更新机制进行目标点的更新；通过状态信息进行航向规划，计算当前目标点的视线角视线余角横侧偏差SE、视线补偿量并求得当前航向误差根据航向规划信息，进行航向控制，计算控制器输出力矩Np，根据规划航速和海况估算推进器推力Xp；对输出推力Xp、输出力矩Np进行推力分配，求得各推进器的执行信号，并控制推进器执行指令动作。本发明使得无人艇可以跟踪曲线路径，保证了路径跟踪的快速性以及稳定性，在风浪存在的条件下大大避免了侧漂的发生，实现了对航速较为准确的控制，对于无人艇的路径跟踪控制有重要的作用。
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