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公开(公告)号：CN113650763B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202110807036.0
申请日：2021-07-16
申请人： 哈尔滨工程大学 , 陕西省引汉济渭工程建设有限公司
摘要： 本发明提出一种输水隧洞检测机器人及其控制方法，包括：载体系统，用于承载动力设备及探测设备；主控系统，用于操控机器人在隧洞内作业；能源系统，为水下机器人作业提供能源；推进与操纵系统，首尾各布置4台纵向推进器，实现机器人基础运动；通信系统，利用无线局域网实现数据上传与指令下载；导航与定位系统，利用首尾交叉分布的4个测距仪，实现机器人在隧洞横截面内的定位；任务系统，实现对周向洞壁观测录像，回收后进行数据处理；本发明所涉及的水下机器人具有长距离、多模运动模式、输水隧洞跟踪控制与规划、光学与声纳融合集成检测等能力，可完成输水隧洞裂缝、洞内异物等缺陷检测作业，保证隧洞检测区域的全覆盖。
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公开(公告)号：CN110333739A
公开(公告)日：2019-10-15
申请号：CN201910775602.7
申请日：2019-08-21
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 一种基于强化学习的AUV行为规划及动作控制方法，属于水下机器人技术领域。为了解决AUV规划复杂任务时过于依靠人工经验，以及基于智能算法设计的控制方法需要精确的环境模型，从而导致训练经验局限，在现实环境中应用困难的问题。本发明将AUV探测隧洞定义为总任务；完成任务对应的行为包括：趋向目标、墙壁跟踪和避障；将机器人在水下需要完成所规划的行为而产生的控制指令定义为动作；AUV在执行隧洞探测任务时，使用深度强化学习DQN算法进行实时行为规划，构建对应的深度学习的行为网络，完成隧洞探测任务的规划。通过DDPG方法训练AUV的动作网络，将AUV视为环境模型，得到力到状态的映射，从而实现AUV的动作控制。
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公开(公告)号：CN107918399A
公开(公告)日：2018-04-17
申请号：CN201711079828.0
申请日：2017-11-06
申请人： 哈尔滨工程大学
IPC分类号： G05D1/10
CPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明提供一种适用于水下机器人的快速融合避障方法，通过测距声呐的测距标准差与方差确定AUV的定位误差区域，根据定位误差区域获得声呐安装方向上的AUV的静态安全距离。根据不同方向上的实时速度分量与静态安全距离得到相应方向上的安全警戒距离阈值。将测距声呐测得的障碍物距离数据与该方向上的安全警戒距离进行判断，当障碍物距离大于安全警戒距离时，该方向上的声呐将以基础工作间隔进行轮询工作。当障碍物距离小于或等于安全警戒距离时，该方向上的声呐将按照动态声呐工作间隔方程的输出进行轮询工作。本发明提出的可使AUV在狭窄航道内快速准确的获得障碍物距离信息，对多传感器数据进行融合，实现快速融合避障，为AUV的安全作业提供保障。
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公开(公告)号：CN110221304A
公开(公告)日：2019-09-10
申请号：CN201910479008.3
申请日：2019-06-04
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 本发明提供一种水下机器人多声呐数据融合方法，在对声呐数据和姿态传感器融合的基础上，提高测量精度为目的，基于改进SH自适应滤波算法进行优化。本发明基于测距声呐的测距误差模型针对不同传感器进行时间对准，通过对AUV测距距离，艏向角，横摇角等传感器信号的测量数据融合，采用SH自适应卡尔曼滤波对数据进行修正，并针对算法鲁棒性较差的情况，对系统噪声进行自适应调整并适当减少对量测噪声估计的无偏性，实现对声呐测距数据的准确估计，并改进遗忘因子算法，增强系统鲁棒性。本发明较传统方法具有很大的优点，可用于各类水下机器人，具有深远的应用前景。
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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
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 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：CN108336493A
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201810062943.5
申请日：2018-01-23
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 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：CN113566809A
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN202110732752.7
申请日：2021-06-29
申请人： 陕西省引汉济渭工程建设有限公司 , 哈尔滨工程大学
摘要： 本发明提出一种人工路标辅助的输水隧洞检测机器人导航定位装置及实现方法，所述方法在隧洞内的固定位置安装具有特定信息的标志物作为路标，通过机器人对路标内容进行识别检测得到机器人在隧道内的位置信息，从而对机器人的导航和路径规划提供辅助。本发明利用人工路标，可以弥补隧洞环境中特征缺失地问题，实现视觉信息校正定位。同时，路标还可以作为支洞提示信息，对机器人进出支洞提供引导作用，有效避免机器人在复杂地隧洞环境中路径规划困难的问题。
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公开(公告)号：CN110333739B
公开(公告)日：2020-07-31
申请号：CN201910775602.7
申请日：2019-08-21
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 一种基于强化学习的AUV行为规划及动作控制方法，属于水下机器人技术领域。为了解决AUV规划复杂任务时过于依靠人工经验，以及基于智能算法设计的控制方法需要精确的环境模型，从而导致训练经验局限，在现实环境中应用困难的问题。本发明将AUV探测隧洞定义为总任务；完成任务对应的行为包括：趋向目标、墙壁跟踪和避障；将机器人在水下需要完成所规划的行为而产生的控制指令定义为动作；AUV在执行隧洞探测任务时，使用深度强化学习DQN算法进行实时行为规划，构建对应的深度学习的行为网络，完成隧洞探测任务的规划。通过DDPG方法训练AUV的动作网络，将AUV视为环境模型，得到力到状态的映射，从而实现AUV的动作控制。
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公开(公告)号：CN111239746A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010071446.9
申请日：2020-01-21
申请人： 哈尔滨工程大学
摘要： 一种堤坝裂缝检测水下机器人及使用方法，它涉及一种机器人及使用方法，具体涉及一种堤坝裂缝检测水下机器人及使用方法。本发明为了解决当前水下堤坝裂缝检测难度大、精度低的问题。本发明所述水下机器人包括载体框架、动力系统、裂缝检测系统、导航定位系统、浮力平衡系统、耐压舱及下位机系统；所述动力系统、所述裂缝检测系统、所述导航定位系统、所述浮力平衡系统、耐压舱及下位机系统均安装在所述载体框架内。本发明属于水下机器人领域。
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公开(公告)号：CN113650763A
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN202110807036.0
申请日：2021-07-16
申请人： 哈尔滨工程大学 , 陕西省引汉济渭工程建设有限公司
摘要： 本发明提出一种输水隧洞检测机器人及其控制方法，包括：载体系统，用于承载动力设备及探测设备；主控系统，用于操控机器人在隧洞内作业；能源系统，为水下机器人作业提供能源；推进与操纵系统，首尾各布置4台纵向推进器，实现机器人基础运动；通信系统，利用无线局域网实现数据上传与指令下载；导航与定位系统，利用首尾交叉分布的4个测距仪，实现机器人在隧洞横截面内的定位；任务系统，实现对周向洞壁观测录像，回收后进行数据处理；本发明所涉及的水下机器人具有长距离、多模运动模式、输水隧洞跟踪控制与规划、光学与声纳融合集成检测等能力，可完成输水隧洞裂缝、洞内异物等缺陷检测作业，保证隧洞检测区域的全覆盖。
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