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公开(公告)号：CN116207873A
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202211097977.0
申请日：2022-09-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种水下自主作业机器人的深海无线供电变换系统及供电方法。其中包括谐振式磁耦合无线充电线圈，线圈密封装置，机构引导装置等组成；基于平面双极线圈结构设计谐振式磁耦合无线供电变换系统，提高系统交互耦合的磁通密度并降低核损失和核质量，最大化磁耦合效率。优化系统的结构、外部屏蔽和布局，基于机构引导装置保证水下自主作业机器人完成充电过程。基于线圈密封装置，针对流线型节能航行、充电对接位置，水下作业机器人的重心布置、减轻质量、绝缘和密封等多学科因素，优化系统的尺寸、重量以及形状，深入研究和解决高压强环境下所带来的一系列问题。
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公开(公告)号：CN113954093A
公开(公告)日：2022-01-21
申请号：CN202111314040.X
申请日：2021-11-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下机器人技术领域，具体涉及一种可浮游或行走的水下桥墩和导管架检测清洗机器人。本发明设计的行走轮式机构对运行的曲面具有一定的适应性，能够根据桥墩或导管架等工作壁面的曲率通过轮式机构的摆动装置，保证在机器人的曲面桥墩或导管架的竖直面上行走，也可通过旋转机器人的轮式机构，同时不改变机器人的主体的方向，使机器人环绕圆柱形曲面做圆周运动，同时利用机器人的视觉系统完成检测，利用机械手的携带装备完成清洗作业。本发明具有适应性、结构简单、检测和清洗精度高等优点。
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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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公开(公告)号：CN113954093B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202111314040.X
申请日：2021-11-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下机器人技术领域，具体涉及一种可浮游或行走的水下桥墩和导管架检测清洗机器人。本发明设计的行走轮式机构对运行的曲面具有一定的适应性，能够根据桥墩或导管架等工作壁面的曲率通过轮式机构的摆动装置，保证在机器人的曲面桥墩或导管架的竖直面上行走，也可通过旋转机器人的轮式机构，同时不改变机器人的主体的方向，使机器人环绕圆柱形曲面做圆周运动，同时利用机器人的视觉系统完成检测，利用机械手的携带装备完成清洗作业。本发明具有适应性、结构简单、检测和清洗精度高等优点。
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Patent Agency Ranking
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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公开(公告)号：CN114862904A
公开(公告)日：2022-08-05
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 , G06N3/04 , G06N3/08
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：CN117472084A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311362518.5
申请日：2023-10-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/48
Abstract: 一种欠驱动水下机器人对接过程中的对接控制方法及装置，为解决现有技术中存在的，现有水下机器人在对接过程中需要其位置姿态跟踪误差在短时间内收敛，传统的控制方法在误差收敛时间上具有不确定性的技术问题，本发明提供的技术方案为：一种欠驱动水下机器人对接过程中的对接控制方法，方法包括：建立水下机器人运动学模型与动力学模型的步骤；根据预设的目标函数、期望轨迹与运动约束，得到期望姿态信息的步骤；采集水下机器人在作业环境下所受到外界干扰信息的步骤；结合外界干扰和当前机器人的当前姿态信息，对期望姿态信息进行跟踪，并输出所需的控制信号的步骤。适合应用于欠驱动水下机器人对接过程中控制方法的设计工作中。
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公开(公告)号：CN117647244A
公开(公告)日：2024-03-05
申请号：CN202311362522.1
申请日：2023-10-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种水下机器人对接过程中的导航定位方法及装置，涉及水下机器人导航定位技术领域。为解决现有技术中存在的，进行机器人定位时，定位精度受到线性化误差的影响的技术问题，本发明提供的技术方案为：一种水下机器人对接过程中的导航定位方法，方法包括：采集水下机器人相对于预设参考点的参考速度，并根据参考速度得到水下机器人在水下对接过程中，单位时间内的相对位移；采集单位时间的两端时刻下，水下机器人的位置，根据两端时刻下的位置，得到水下机器人在单位时间内，惯性坐标系下的双目摄像机所测得位移；根据相对位移和双目摄像机所测得位移，得到水下机器人在单位时间内的位置。适合应用于水下机器人对接过程中的导航定位的工作中。
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公开(公告)号：CN115797460A
公开(公告)日：2023-03-14
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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