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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
申请人： 哈尔滨理工大学
摘要： 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：CN117021094B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202311049941.X
申请日：2023-08-20
申请人： 哈尔滨理工大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明涉及一种适用于狭窄空间的盾构机换刀机器人路径规划方法。所述方法包括：首先，初始化地图信息和随机树，设置通道阈值，根据随机点和步长选择公式生成新生节点；其次，通过入口识别算法判断换刀通道类型，若为安全通道，继续判断是否为凹形陷阱，若为狭窄通道则先通过计算代价函数判断是否为极限通道，并比较采样次数与采样阈值，再通过比较极限换刀通道的权重比，选择权重比大的通道；最后，重复上述步骤直到满足新生节点和目标节点之间的距离小于距离阈值，对输出路径进行优化。本发明能够在狭窄空间选择安全通道，并有效提升了节点搜索效率，降低路径长度，提高了盾构机换刀机器人在复杂环境工作的安全性和效率。
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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
申请人： 哈尔滨理工大学
IPC分类号： G05B17/02
摘要： 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：CN117021094A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202311049941.X
申请日：2023-08-20
申请人： 哈尔滨理工大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明涉及一种适用于狭窄空间的盾构机换刀机器人路径规划方法。所述方法包括：首先，初始化地图信息和随机树，设置通道阈值，根据随机点和步长选择公式生成新生节点；其次，通过入口识别算法判断换刀通道类型，若为安全通道，继续判断是否为凹形陷阱，若为狭窄通道则先通过计算代价函数判断是否为极限通道，并比较采样次数与采样阈值，再通过比较极限换刀通道的权重比，选择权重比大的通道；最后，重复上述步骤直到满足新生节点和目标节点之间的距离小于距离阈值，对输出路径进行优化。本发明能够在狭窄空间选择安全通道，并有效提升了节点搜索效率，降低路径长度，提高了盾构机换刀机器人在复杂环境工作的安全性和效率。
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公开(公告)号：CN115268302B
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211115771.6
申请日：2022-09-14
申请人： 哈尔滨理工大学
IPC分类号： G05B17/02
摘要： 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：CN118034161A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410304593.4
申请日：2024-03-18
申请人： 哈尔滨理工大学
IPC分类号： G05B19/042
摘要： 本发明是一种适用于海洋移动观测平台的旋柱协同稳定控制系统，属于海洋移动观测平台运动控制系统领域，旨在提高海洋移动观测平台运行的稳定性。具体步骤如下：建立旋柱升力模型和海洋移动观测平台非线性横摇模型，为旋柱协同稳定控制提供理论基础；设计基于RBF神经网络的滑模力矩控制器，接收总减摇力矩，预测横摇模型并生成控制律，确保输出跟踪期望；基于序列二次规划法建立协同分配控制器，实时获取旋柱状态并分配权重，优化分配减摇力矩，实现最优控制；采用电机随动系统快速响应期望转速，调整旋柱工作状态。本发明不但稳定效果好，而且兼顾各执行器的驱动功耗和动态性能，更有利于海洋移动观测平台的稳定作业和长途航行。
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公开(公告)号：CN117109622B
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202311228563.1
申请日：2023-09-21
申请人： 哈尔滨理工大学
IPC分类号： G01C21/34
摘要： 本发明旨在解决传统蚁群方法在路径规划上容易陷入局部最优路径和迭代时间过长等问题，公开了一种多障碍物下双向搜索的UUV蚁群路径规划方法，具体包括：在传统蚁群方法基础上，针对大多数障碍物形状不规则，理想为栅格状且大小一致的障碍物；当传统蚁群方法，从起始点出发向目标点寻找路径上，引入一条从目标点出发向起始点的寻优路线，在两条寻优路径的加持下加快了寻优速度；并且引入了交叉点以及交叉点之间连通关系，同时在交叉点的数量上也加以限制避免计算缓慢，最后通过交叉点以及连通关系和信息素浓度值的快速回溯，找到最优路径。本发明减少了传统蚁群方法在路径规划上迭代时间，以及减少了易陷入局部最优解的可能性。
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公开(公告)号：CN117585118A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311552144.3
申请日：2023-11-20
申请人： 哈尔滨理工大学
IPC分类号： B63B71/10
摘要： 本发明是一种考虑变径比的船用马格纳斯减摇装置优化平台。该平台首先通过参数输入模块，用于获取后续模块所需的参数信息进行一定的处理后，输送到相应工作模式中，最后输出至升力计算模块和平台仿真模块；其次通过升力计算模块引入变截面半径变化表达式，对变径圆柱减摇装置进行水动力分析得到其理论上升力变化规律；然后通过平台仿真模块接收上述模块输入的信息并对不同变径比的减摇装置进行仿真得出其水动力特性；最后通过决策分析模块，对仿真结果进行对比和分析并给出升力修正参数以及验证临界点选取的合理性。本发明扩展了减摇装置水动力性能的分析范畴，降低了计算误差，丰富了模型的构建，实现了对减摇装置在不同工况下的优化分析。
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公开(公告)号：CN117109622A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311228563.1
申请日：2023-09-21
申请人： 哈尔滨理工大学
IPC分类号： G01C21/34
摘要： 本发明旨在解决传统蚁群方法在路径规划上容易陷入局部最优路径和迭代时间过长等问题，公开了一种多障碍物下双向搜索的UUV蚁群路径规划方法，具体包括：在传统蚁群方法基础上，针对大多数障碍物形状不规则，理想为栅格状且大小一致的障碍物；当传统蚁群方法，从起始点出发向目标点寻找路径上，引入一条从目标点出发向起始点的寻优路线，在两条寻优路径的加持下加快了寻优速度；并且引入了交叉点以及交叉点之间连通关系，同时在交叉点的数量上也加以限制避免计算缓慢，最后通过交叉点以及连通关系和信息素浓度值的快速回溯，找到最优路径。本发明减少了传统蚁群方法在路径规划上迭代时间，以及减少了易陷入局部最优解的可能性。
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公开(公告)号：CN118279210A
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202410380926.1
申请日：2024-03-31
申请人： 哈尔滨理工大学
摘要： 本发明涉及一种盾构机内不均匀光照下的刀盘图像检测校正方法。所述方法包括：首先，输入低照度下的光照不均匀图像，将图像从RGB转换到HSV空间，使用小尺度的高斯卷积核对提取的光照分量进行连续卷积操作，得到场景的光照分量分布情况；其次，结合局部对比度和梯度大小确定每个像素位置的伽马值，根据图像的局部特征动态调整伽马值，将校正后的图像从HSV转换到RGB空间；最后，对图像进行加权自适应直方图均衡化算法，进行引导滤波得到增强并输出图像。本方法在盾构机内部昏暗空间下的光照不均匀区域刀盘图像矫正效果显著，提高了局部对比度，兼顾刀盘图像的全局特性和局部细节信息，抑制噪声影响，使得刀盘图像增强结果更加清晰和准确。
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