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公开(公告)号：CN117622392A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202210956558.1
申请日：2022-08-10
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: B63B27/16
Abstract: 本发明属于无人潜航器布放回收技术领域，公开了一种可在海面风浪干扰复杂不确定的环境下运行的无人潜航器布放回收系统，系统主要包括子母式龙门架系统、可伸缩半潜式回收捕捞网、三自由度机械爪、主控系统、传感器及信息交互处理系统。传感器及信息交互系统包括定位模块、潜航器速度检测模块、潜航器位姿检测模块。可伸缩半潜式捕捞网可克服海面风浪干扰复杂不确定环境下回收时潜航器相对于无人艇之间横摇的影响，并且通过与三自由度机械爪的配合，可在捕捞网上回收任意位姿状态的潜航器。解决了在现有技术中缺乏一种能够在海面风浪干扰复杂不确定环境下快速、安全地回收无人潜航器装置的问题。
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公开(公告)号：CN114879481B
公开(公告)日：2022-12-02
申请号：CN202210621008.4
申请日：2022-06-02
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 针对具有复杂水动力参数和非线性特性的船舶动力定位系统，本发明公开了一种鲁棒H∞抗干扰控制方法，具体包括以下步骤：建立动力定位船舶的三自由度动力学模型和运动学模型；将建立的数学模型转化为鲁棒H∞控制问题；构建存储函数使其满足耗散不等式；通过给出含有不确定性的非线性系统具有鲁棒H∞性能的充分条件，得到闭环系统具有局部鲁棒干扰抑制性能的状态反馈控制率。本发明通过设计非线性状态反馈控制率克服了系统固有的非线性特性，解决了动力定位系统中水动力参数复杂且难以整定的技术问题，提出的鲁棒H∞控制方法在保证控制稳定性的同时，还能有效地降低模型的复杂度和控制过程中的计算量。
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公开(公告)号：CN115268302A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202211115771.6
申请日：2022-09-14
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明是一种基于微元法的船用减摇旋柱实时升力仿真平台。该平台首先通过模型参数输入和运动控制模块获取船舶和减摇旋柱的运动状态并将其处理后输出至升力预测模块和虚拟仿真模块；在虚拟仿真模块中，通过接收上述模块的参数进行仿真来实现对全航速、多工况下的减摇旋柱工作状态的模拟；在升力预测模块中，先对减摇旋柱进行微元化处理，对其进行水动力分析后进而得到在摆动‑转动模式下单周期内减摇旋柱的实时升力，并通过与期望对比来矫正平台参数；在优化决策模块中，能够对仿真试验结果进行优化分析。本发明优化了仿真模拟流程，实现了对全航速、多工况减摇旋柱在摆动‑转动模式下的实时升力分析，为其工程应用提供了可靠的理论分析平台。
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公开(公告)号：CN113848729B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202111212870.1
申请日：2021-10-19
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于水弹性力学、流固耦合和虚拟阻尼的船用鳍阻抗控制方法，旨在解决船用鳍在水中的主动柔顺控制问题，具体包括以下步骤：建立鳍体的欧拉‑拉格朗日动力学方程，以中心轴的转动角度、角速度和角加速度作为系统输入，并引入期望参考力实现力跟踪效果，以中心轴作为末端执行器，得到以鳍体为外部物体的阻抗控制系统，将流体对鳍体产生的附加特性整合到鳍体的阻抗特性，设计基于流固耦合的阻抗控制方法；最后进行稳定性分析，证明系统的阻抗误差收敛到零或零的邻域；同时，依据阻抗参数选取规则，以确定虚拟阻尼的方式实现参数优化，实现阻抗控制系统的参数优化。本发明贴近实际，柔顺控制效果好，力和位置跟踪更为准确。
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公开(公告)号：CN116879870A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202310678823.9
申请日：2023-06-08
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 针对移动机器人在室外环境中，因行人、车辆等动态物体的存在，导致激光SLAM生成的地图中存在动态物体的轨迹残影，影响后续的定位及路径规划等问题，本发明提出了一种适用于低线束3D激光雷达的动态障碍物去除方法。该方法包括以下步骤：首先对激光雷达采集到的三维点云数据进行预处理；然后进行地面分割，并将非地面点云地图投影为深度图，通过视点可见法对比与查询帧之间可见性来去除轨迹残影；考虑到点云具有距离越远越稀疏的特性，根据距离信息来自适应调节深度图的分辨率，并通过不断减小分辨率来恢复被误删的静态点。经实验证明，该方法可以在低线束的3D激光雷达上高效地去除动态障碍物，保留完整的静态地图，减小动态障碍物对SLAM系统的影响。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115061470B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202210761400.9
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 针对狭窄通道通过率较低且无法自主导航的问题，提出一种适用狭窄空间的无人车改进TEB导航方法，所述方法包括：构建含狭窄通道的环境栅格地图；利用改进RRT算法和改进TEB算法分别进行全局路径规划和局部路径规划，完成无人车的自主导航，保证了导航路线的安全性和可行性；通过添加位姿辅助点，在经过狭窄通道时调用定点规划算法，保证了狭窄通道的通过率；利用速度插补控制和S形速度规划分别优化自主导航和定点导航的输出速度，保证了输出曲线的平滑和导航过程的稳定性。通过gazebo仿真实验，验证了改进导航方法的可行性，且无人车在狭窄通道的通过率显著提升，输出自主导航和定点导航的速度曲线，两个阶段的速度曲线波动均小于0.05m/s。
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公开(公告)号：CN115187791A
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210957903.3
申请日：2022-08-10
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 针对传统ORB算法因忽略图像颜色信息，对光照变化的鲁棒性较差，易造成误匹配的情况，本发明公开了一种融合颜色和尺度特征的ORB图像匹配方法。所述方法包括：首先使用颜色不变量模型对彩色图像进行预处理，求出图像的颜色不变量，以颜色不变量作为输入信息，建立积分图像，采用盒式滤波器建立尺度空间，使用快速Hession矩阵检测极值点，提取具有尺度不变性的特征点，然后使用rBRIEF算法得到特征描述符，最后采用汉明距离和改进RANSAC算法去除误匹配点。本发明在保证ORB算法特点的基础上，改善了ORB算法在颜色不同而对应灰度值相同区域正确匹配率低的问题，并且使算法具备尺度不变性，解决了特征点分布不均匀的情况，提高了图像发生尺度变化时匹配精度。
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公开(公告)号：CN113815802A
公开(公告)日：2021-12-21
申请号：CN202111167518.0
申请日：2021-10-07
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: B63B39/06
Abstract: 本发明公开了一种适用于全航速的船用减摇装置，包括：鳍型减摇装置、圆柱体减摇装置、圆柱体减摇装置传动杆、电动机、鳍型减摇装置传动杆、底座。本发明使用圆柱体减摇装置对传统减摇鳍的鳍头进行了改进，在保留了原有鳍头的流线型结构的基础上，融合了流体作用力的产生方式，本发明的优点在于：相较于传统减摇鳍、面积变形的平行四边形减摇鳍和Magnus减摇装置，提供的流体作用力的方向和大小恒定、并且不会受到攻角的限制也不会发生周期性的变化，此外在不耗费过多能源的前提下，具备了适用全航速的减摇能力，具有更为良好的使用价值。
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公开(公告)号：CN115187791B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202210957903.3
申请日：2022-08-10
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 针对传统ORB算法因忽略图像颜色信息，对光照变化的鲁棒性较差，易造成误匹配的情况，本发明公开了一种融合颜色和尺度特征的ORB图像匹配方法。所述方法包括：首先使用颜色不变量模型对彩色图像进行预处理，求出图像的颜色不变量，以颜色不变量作为输入信息，建立积分图像，采用盒式滤波器建立尺度空间，使用快速Hession矩阵检测极值点，提取具有尺度不变性的特征点，然后使用rBRIEF算法得到特征描述符，最后采用汉明距离和改进RANSAC算法去除误匹配点。本发明在保证ORB算法特点的基础上，改善了ORB算法在颜色不同而对应灰度值相同区域正确匹配率低的问题，并且使算法具备尺度不变性，解决了特征点分布不均匀的情况，提高了图像发生尺度变化时匹配精度。
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公开(公告)号：CN115061470A
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202210761400.9
申请日：2022-06-30
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 针对狭窄通道通过率较低且无法自主导航的问题，提出一种适用狭窄空间的无人车改进TEB导航方法，所述方法包括：构建含狭窄通道的环境栅格地图；利用改进RRT算法和改进TEB算法分别进行全局路径规划和局部路径规划，完成无人车的自主导航，保证了导航路线的安全性和可行性；通过添加位姿辅助点，在经过狭窄通道时调用定点规划算法，保证了狭窄通道的通过率；利用速度插补控制和S形速度规划分别优化自主导航和定点导航的输出速度，保证了输出曲线的平滑和导航过程的稳定性。通过gazebo仿真实验，验证了改进导航方法的可行性，且无人车在狭窄通道的通过率显著提升，输出自主导航和定点导航的速度曲线，两个阶段的速度曲线波动均小于0.05m/s。
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