一种基于DVL信息的水下机器人动态定高控制方法

    公开(公告)号:CN118795897B

    公开(公告)日:2025-03-07

    申请号:CN202411281866.4

    申请日:2024-09-13

    Abstract: 本发明提出了一种基于DVL信息的水下机器人动态定高控制方法,属于水下机器人控制技术领域,所述方法包括:根据DVL两个前向波束实时信息及水下机器人实时倾角信息估计波束探测区域水平距离、垂向水深;采用二次多项式拟合前行区域历史水平距离、垂向水深,并结合期望定高高度生成定高轨迹;对拟合后的轨迹进行离散化处理,并结合期望航速与综合曲率确定预瞄距离,同时通过移动平均方式平滑调整预瞄距离;根据预瞄点位置及当前位置的纵向误差计算水下机器人的期望俯仰角,实时调整水下机器人的倾角,实现精确定高路径跟踪。通过实施本发明实施例的方法可控制水下机器人高精度、高安全地跟踪海底起伏航行,以提升其近海底定高观测能力。

    一种基于DVL信息的水下机器人动态定高控制方法

    公开(公告)号:CN118795897A

    公开(公告)日:2024-10-18

    申请号:CN202411281866.4

    申请日:2024-09-13

    Abstract: 本发明提出了一种基于DVL信息的水下机器人动态定高控制方法,属于水下机器人控制技术领域,所述方法包括:根据DVL两个前向波束实时信息及水下机器人实时倾角信息估计波束探测区域水平距离、垂向水深;采用二次多项式拟合前行区域历史水平距离、垂向水深,并结合期望定高高度生成定高轨迹;对拟合后的轨迹进行离散化处理,并结合期望航速与综合曲率确定预瞄距离,同时通过移动平均方式平滑调整预瞄距离;根据预瞄点位置及当前位置的纵向误差计算水下机器人的期望俯仰角,实时调整水下机器人的倾角,实现精确定高路径跟踪。通过实施本发明实施例的方法可控制水下机器人高精度、高安全地跟踪海底起伏航行,以提升其近海底定高观测能力。

    一种用于支持水下航行器长时间工作的海底坞站

    公开(公告)号:CN117104465A

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202311194395.9

    申请日:2023-09-15

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种用于支持水下无人航行器长时间工作的海底坞站。其采用框架结构,在前方和上方设置开口供航行器出入。设置有可开合甲板,用于扩大航行器的着陆面积。设置有机械引导装置,用于引导航行器降落后精确运动至坞内完成对接。设置有压紧装置,用于对接完成后对航行器进行固定。设置有无线充电和光通信装置,用于与水下航行器进行能量和信息交互。设置有用于海上布放的航行器锁紧装置和抛载上浮装置。设置有用于近岸试验的气囊实现布放回收。本发明采用“降落式”对接的海底坞站,结合光学和机械引导,减少对航行器运动控制精度的依赖,降低水下对接难度,使其能够高效地支持航行器实现长时间工作,同时提升坞站布放回收的快捷性和安全性。

    一种基于机器视觉的多阶段AUV末端回收导引方法

    公开(公告)号:CN116993815A

    公开(公告)日:2023-11-03

    申请号:CN202310899709.9

    申请日:2023-07-21

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于机器视觉的多阶段AUV末端导航定位方法。本发明包含以下步骤:标定相机水下参数:获取水下相机的内参和畸变系数;主动光源导航:通过光源信息解算AUV位姿;寻找进入点:实现AUV从主动光源导航到被动图案导航的切换;被动图案导航:在距离尚远的时候利用棋盘解算位姿,在棋盘不能完全观测到时利用多个二维码信息融合解算位姿。本发明针对六自由度全驱AUV特点,设计了符合其运动学特征的降落式对接方式,采用中远距离检测主动光源、近距离检测被动图案标记的组合导航方式,融合了光源导航和图案标记导航的优点,能够在末端导航阶段AUV提供全过程高可靠的定位。

    一种海底充电式游爬双模水下航行器

    公开(公告)号:CN112722217A

    公开(公告)日:2021-04-30

    申请号:CN202011630526.X

    申请日:2020-12-31

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开一种海底充电式游爬双模水下航行器。本发明采用近碟形外形,设置有水平和垂直尾翼,在游行运动时具有较小的运动阻力和良好的运动稳定性。设置有脚轮,下部中央设置有涡旋吸盘,可以实现海底平面的吸附爬行运动。配备有无线充电和光通讯装置,能够与海底基站实现自主对接、能量补给和数据传输。拥有完善的环境感知和水下定位系统,能够感知所处环境和自身位置与状态,进行自主决策,实现长时间、高度自治的水下作业。

    一种水下机器人能耗优化路径规划方法

    公开(公告)号:CN119714304A

    公开(公告)日:2025-03-28

    申请号:CN202510231691.4

    申请日:2025-02-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种水下机器人能耗优化路径规划方法。本发明用纳维‑斯托克斯方程建立海洋洋流模型,模拟海洋中复杂水流;用山峰模型模拟复杂海底地形,用球体模型模拟海洋中随机障碍物;路径规划器外层采用粒子群优化算法,内层采用序列二次规划算法,可以得到路径点的同时,求得每段路径的最优速度;用B‑样条曲线拟合路径点,生成平滑路径;采用特殊的适应度函数计算方式,并且结合重规划策略,提升算法计算效率。本发明能计算出机器人在不同环境下最优航行速度,在保证机器人航行时间和安全性的基础上,降低了规划出的路径的能耗,通过多算法组合的双层路径规划器和动态重规划机制,有效提升了路径规划的效率和鲁棒性。

    共轴双桨式空海跨介质航行器及其设计方法

    公开(公告)号:CN116890586A

    公开(公告)日:2023-10-17

    申请号:CN202311104406.X

    申请日:2023-08-30

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明提供一种共轴双桨式跨介质航行器,以共轴双桨的方式在航行器顶端布置空用可折叠对转双旋翼,以均匀分布的方式在航行器末端布置三个与航行器本体有一定角度的水下推进器,组成水空双驱动系统。航行器整体呈低阻流线型,能够有效减少航行器在水面航行时的阻力,提高机动性能。同时通过优化耐压水密舱外形尺寸、内部元件质量分布等方法使航行器的浮心位于重心上方,保证航行器平稳的出入水面以及水面巡航。

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