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公开(公告)号：CN118427616A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410528408.X
申请日：2024-04-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F18/214 , G06F18/25 , G06N3/0475 , G06N3/045 , G06N3/094 , G06N3/0442 , G06N3/0499 , G06N3/0455
Abstract: 一种基于时间重采样金字塔网络的水下机器人轨迹预测方法及系统，属于轨迹预测技术领域，解决当前水下机器人轨迹预测领域内，无法同时利用运动行为的全局和局部信息的问题，以及水下机器人本身行为的不确定性导致预测任务很难达到足够的精度，进而无法完成高精度的水下任务的问题。该方法首先通过采集水下机器人的轨迹数据，用时间重采样的方法对数据进行处理，得到多个不同分辨率轨迹；其次，采用逐步融合高尺度全局信息和低尺度局部信息的策略方法构建金字塔网络，对不同分辨率轨迹进行编码；最后，基于GAN的框架，使用历史轨迹作为输入生成多条社交可接受且遵循水下机器人多模态特性的未来轨迹。本发明适用于水下机器人轨迹预测场景。
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公开(公告)号：CN115818490B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202211474591.7
申请日：2022-11-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种ROV释放回收的半主动升沉补偿装置。整体装置采用主被动相结合方式，基于ROV工作时海况环境的优劣等级能够通过装置中的基于张力运动切换控制器根据缆绳上的实时张力来进行主被动补偿作业方式的切换，通过在高等级海况下运用主动补偿方式经由主动控制调节主动补偿缸中的电液伺服阀以及在低等级海况环境下运用气‑液弹性储能被动补偿方式保证ROV收放过程中的稳定性和补偿精度，从而达到精确控制ROV收放，保护ROV以及提高作业效率、降低能耗、增加通用性的目的。
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公开(公告)号：CN114035591A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111350358.3
申请日：2021-11-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明属于水下机器人技术领域，具体涉及一种水下变曲率壁面运动机器人的运动切换控制方法。本发明通过利用机器人携带的激光测距仪对机器人前方的曲面进行曲率测量，然后利用视觉速度感知补偿器对多普勒速度测量进行准确度提高，接着通过基于视觉的变曲率位置点判定，分别建立平面运动控制律和曲面运动控制律，控制决策下进行控制策略的切换，从而实现机器人在平面运动到曲面运动的平稳切换控制，保证机器人在运动的切换过程中对壁面保持稳定吸附，给机器人壁面移动作业提供一个稳定的作业平台。本发明具有适应性高、灵活性好，可靠性高等优点。
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公开(公告)号：CN114862904B
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202210280456.2
申请日：2022-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06T7/246 , G06V20/05 , G06V20/40 , G06V10/40 , G06V10/74 , G06V10/764 , G06V10/82 , G06N3/0464 , G06N3/0985
Abstract: 本发明公开了一种水下机器人的孪生网络目标连续跟踪方法，对待跟踪目标进行目标检测，接着将检测出目标作为作为模板支路的输入，并将所跟踪的视频序列逐帧作为检测支路的输入，然后经过孪生网络进行特征提取，提取特征图作为输入经过两个卷积层扩展成为分类分支和回归分支，随后进行相似度打分，若分数＜阈值，则需要再次重新进行目标检测，若分数≥阈值，则认为跟踪成功，根据相邻帧移动位移判断预测帧移动方向，以前跟踪框几何中心点坐标为中心向外扩充为视频序列图像大小，前帧视频序列原图和扩充后的图的重叠部分为预测帧目标跟踪范围。本发明解决海流作用下水下目标跟踪正确率低的问题，并且降低了计算成本，提高水下目标跟踪的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN115031726A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210324057.1
申请日：2022-03-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种数据融合导航定位方法，步骤1：测量惯性坐标系下水下机器人相对于海底速度，对速度进行积分测得相对位移；步骤2：通过双目摄像机获取目标图片，通过双目测距分别获得相邻时刻水下机器人在双目坐标系下位置，然后得到相邻时刻在惯性坐标系下的位置，然后得到在惯性坐标系下的位移；步骤3：利用步骤1的相对位移和步骤2的在惯性坐标系下的位移值，采用变种NDT算法进行延时补偿，并对步骤2得到的位移进行补偿；步骤4：对补偿后的位移与相对位移进行融合，得出水下机器人抓取过程中的位置。本发明解决通过双目测距延时和频率低问题以及由于光照条件的变化无法连续测距的问题，满足水下机器人在抓取状态时导航定位要求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111079733A
公开(公告)日：2020-04-28
申请号：CN201911282978.0
申请日：2019-12-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种基于水下成像环境模型的数据增广方法，属于水下目标检测识别技术领域。不同程度的海洋湍流对水下图片成像质量的影响不同，针对这个问题采用基于湍流模型的数据增广方法,此方法可模拟不同程度的海洋湍流对水下图片成像的影响；水下图片通过水下机器人拍摄，不同的拍摄视角拍摄同一个目标存在不同，针对这个问题采用基于透视变换模型的数据增广方法，此方法可模拟同一目标不同的拍摄视角所拍摄的图片；水下拍摄时人造光的存在会使图片存在不均匀光照现象，针对这个问题采用基于不均匀光照模型的数据增广方法，此方法可模拟水下图片不同的不均匀光照现象。本发明提高了水下机器人深度学习目标识别的成功率。
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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：CN117508464B
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202311407548.3
申请日：2023-10-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Inventor： 黄海 , 张云飞 , 吴小峰 , 尹春胜 , 卞鑫宇 , 张宗羽 , 张灵琦 , 李凌宇 , 孙溢泽 , 王兆群 , 周浩 , 韩鑫悦 , 宋英杰 , 石健 , 李隽慷 , 胡敬伟
Abstract: 一种浮箱式AUV布放与回收装置，涉及智能水下机器人技术领域。解决现有的如何AUV因受制于自身体积其携带的能源有限，无法完成长航程的任务工作以及需要人工布放，成本极高且伴随有一定的危险性，目前只在浅海及港口实现的问题。本发明提供一种浮箱式AUV布放与回收装置，包括浮式平台、转动装置、对接装置等，液压伸缩柱和液压伸缩柱分别与对接装置铰接，液压泵位于所述浮式平台的上方，浮式平台的下方通过液压伸缩柱和液压伸缩柱与布放与回收装置的活动端连接；液压泵驱动转动圆盘进行水平方向旋转，带动对接装置水平方向角度调整；电机驱动液压伸缩柱和液压伸缩柱进行伸缩退回完成与对接装置在俯仰方向的角度。还适用于AUV对接领域。
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公开(公告)号：CN111105444B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN201911408004.2
申请日：2019-12-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06T7/246
Abstract: 本发明涉及一种适用于水下机器人目标抓取的连续跟踪方法，属于视觉目标跟踪技术领域；包括核相关运动模型的建立；HOG特征提取；建立表观模型；模型的更新和迭代。本发明基于核相关滤波理论通过基样本的循环位移实现密集采样从而提取更加丰富的训练样本集合，通过提取HOG特征，建立跟踪目标的表观模型引入核函数从而解决非线性回归问题，提升计算效率，根据反馈结果判断是否需要重新初始化跟踪，提出一种基于系统置信度自判别机制，实现了对目标的连续跟踪。本发明不仅可以保证对水下目标的稳定跟踪，而且能够自行判断遮挡和误跟踪情况，从而重新识别跟踪，进而完成对水下目标的连续跟踪可靠抓取。
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公开(公告)号：CN115797460B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202211236475.1
申请日：2022-10-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种水下双目标定方法，步骤1：获得水下棋盘图左右相机图像，建立水下折射成像模型，利用双目相机获取水下目标图像；步骤2：对步骤1得到的图像进行特征提取，得到图像中标定板角点在像素坐标系下的坐标集合，在标定板上建立世界坐标系，获得世界坐标系下的标定板角点坐标集，将得到的坐标集转换到相机坐标系下；步骤3；基于步骤2得到的坐标集，构建了一个前向投影误差函数进行非线性优化，通过最小化重投影误差获得相机的内在参数与左右相机外在参数；步骤4：得到相机的内在参数与左右相机外在参数后，基于质心距离增量矩阵计算旋转和平移矩阵，得到相机的外在参数。本发明更精确、更有效的前向投影误差函数进行非线性优化。
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