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公开(公告)号：CN107329477B
公开(公告)日：2020-05-15
申请号：CN201710691295.5
申请日：2017-08-14
Applicant: 河海大学常州校区
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种无人船导航和自动驾驶设备及其方法，设备包括安装于无人船顶部的雷达、惯性导航系统、无线通讯系统和存储设备，安装于无人船顶部前端的摄像机，安装于无人船驾驶舱内的规则选择器、航行规划器和无人船控制器；在无人船视野范围内出现其他交通船时，摄像机和雷达对交通船进行跟踪定位和运动状态评估并将信息发送至存储设备，规则选择器结合无人船、交通船的定位和运动状态信息识别特定的水上航行规则，然后航行规划器结合速度障碍法做出最佳的航行规划，无人船控制器根据最佳航行规划信息控制无人船实施有效的避让措施，避免与交通船发生碰撞。本发明具有良好的智能性和灵活性，可以在复杂的水面环境做出有效的决策行动。
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公开(公告)号：CN107329477A
公开(公告)日：2017-11-07
申请号：CN201710691295.5
申请日：2017-08-14
Applicant: 河海大学常州校区
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种无人船导航和自动驾驶设备及其方法，设备包括安装于无人船顶部的雷达、惯性导航系统、无线通讯系统和存储设备，安装于无人船顶部前端的摄像机，安装于无人船驾驶舱内的规则选择器、航行规划器和无人船控制器；在无人船视野范围内出现其他交通船时，摄像机和雷达对交通船进行跟踪定位和运动状态评估并将信息发送至存储设备，规则选择器结合无人船、交通船的定位和运动状态信息识别特定的水上航行规则，然后航行规划器结合速度障碍法做出最佳的航行规划，无人船控制器根据最佳航行规划信息控制无人船实施有效的避让措施，避免与交通船发生碰撞。本发明具有良好的智能性和灵活性，可以在复杂的水面环境做出有效的决策行动。
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公开(公告)号：CN111324146A
公开(公告)日：2020-06-23
申请号：CN202010156115.5
申请日：2020-03-09
Applicant: 河海大学常州校区
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种水下巡检机器人的轨迹跟踪控制方法。包括如下步骤：（1）、预设水下巡检机器人轨迹跟踪的参考轨迹，参考轨迹用导航路径规划算法得到从起始点到目标点的最优路径，将其作为机器人轨迹跟踪的预设参考轨迹；（2）、结合参考轨迹与运动学模型设计轨迹跟踪的运动学控制器；（3）、对水下巡检机器人作受力分析，建立动力学模型，并设计轨迹跟踪的动力学控制器；（4）、将运动学控制器的控制值作为动力学控制器的输入，得到满足轨迹跟踪所需的推力及转矩，实现水下巡检机器人平滑稳定的轨迹跟踪控制。本发明通过设计动态的目标函数，不仅解决了速度跳变问题，还减小了实际轨迹与参考轨迹之间的滞后，在目标函数中加入的最短跟踪步长优化函数项，减小了实际轨迹的路径长度，进而降低了轨迹跟踪能耗；此外还考虑实际水下环境对轨迹跟踪的影响，最终实现了平滑稳定的轨迹跟踪控制。
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公开(公告)号：CN111324146B
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202010156115.5
申请日：2020-03-09
Applicant: 河海大学常州校区
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种水下巡检机器人的轨迹跟踪控制方法。包括如下步骤：（1）、预设水下巡检机器人轨迹跟踪的参考轨迹，参考轨迹用导航路径规划算法得到从起始点到目标点的最优路径，将其作为机器人轨迹跟踪的预设参考轨迹；（2）、结合参考轨迹与运动学模型设计轨迹跟踪的运动学控制器；（3）、对水下巡检机器人作受力分析，建立动力学模型，并设计轨迹跟踪的动力学控制器；（4）、将运动学控制器的控制值作为动力学控制器的输入，得到满足轨迹跟踪所需的推力及转矩，实现水下巡检机器人平滑稳定的轨迹跟踪控制。本发明通过设计动态的目标函数，不仅解决了速度跳变问题，还减小了实际轨迹与参考轨迹之间的滞后，在目标函数中加入的最短跟踪步长优化函数项，减小了实际轨迹的路径长度，进而降低了轨迹跟踪能耗；此外还考虑实际水下环境对轨迹跟踪的影响，最终实现了平滑稳定的轨迹跟踪控制。
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