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公开(公告)号：CN118857263A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410760818.7
申请日：2024-06-13
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明提供一种水下机器人同步定位系统及方法，系统包括主动视觉模块，被动视觉模块、惯性测量模块；方法包括：对惯性测量模块得到的惯性测量单元信息进行预积分处理，得到水下机器人的惯性因子；根据主动视觉模块获取到的灰度图像，确定在主动视觉坐标系下的三维点云坐标集；基于被动视觉模块获取到的二维图像，从三维点云坐标集中确定目标三维点云坐标，并根据二维图像确定最终回环因子；根据目标三维点云坐标确定混合视觉因子；通过混合视觉因子、惯性因子以及最终回环因子对水下机器人的初始位姿进行调整，得到水下机器人的当前位姿，进而完成同步定位。通过本申请，能够结合视觉信息和惯性信息准确估计水下机器人的位姿，提高定位精度。
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公开(公告)号：CN117893675A
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202311693195.8
申请日：2023-12-11
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明涉及光学设备技术领域，提供一种基于双目结构光的水下移动稠密建图平台及建图方法。上述的基于双目结构光的水下移动稠密建图平台，包括：运动系统和测量系统，测量系统包括：双目图像获取单元、处理单元和惯性传感器，双目图像获取单元用于获取线激光的双目图像；处理单元用于将双目图像生成三维点云；惯性传感器用于获取运动系统的姿态数据；处理单元还用于根据姿态数据对三维点云进行运动畸变矫正，以得到运动系统的估计位姿，及获取关键帧的三维点云，并将关键帧的三维点云利用相应的估计位姿转换至起始坐标系中，得到稠密点云的重建。上述的基于双目结构光的水下移动稠密建图平台，极大地降低了开发成本。
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公开(公告)号：CN117634641A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311307223.8
申请日：2023-10-10
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明提供一种标定模型训练方法、装置、系统、电子设备及存储介质，应用于水下传感器技术领域，该方法包括：获取第一训练样本，所述第一训练样本包括输入值；将所述输入值输入仿生侧线传感器的物理模型，得到第一输出值；基于所述第一输出值和所述第一训练样本，训练所述仿生侧线传感器的标定模型。
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公开(公告)号：CN116714747A
公开(公告)日：2023-09-08
申请号：CN202310536333.5
申请日：2023-05-12
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明提供一种基于阻尼弹性复合机理的仿生水下机器人，其中，动力传递模块包括驱动机构和传动机构，所述传动机构包括偏心组件和摆动连接件，所述偏心组件的一端与所述驱动机构连接，所述摆动连接件上构造有滑槽，所述偏心组件的另一端设置在所述滑槽中；摆动模块包括阻尼机构、弹性机构以及尾柄；所述阻尼机构包括转轴、静止块、旋转块和阻尼器壳体，所述阻尼器壳体与所述摆动连接件传动连接，所述静止块和所述旋转块之间填充有阻尼液体；所述弹性机构的一端与所述转轴连接，所述弹性机构的另一端与所述尾柄连接。本发明提高了仿生水下机器人的推进速度，优化了仿生水下机器人在宽摆动频率范围内的推进性能、应用范围广。
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公开(公告)号：CN119872844A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202510280350.6
申请日：2025-03-10
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本公开提供一种腰尾联动机构和仿生机器鱼，仿生机器鱼包括鱼身壳体，腰尾联动机构包括机架、腰部壳体、尾鳍、连杆组件以及驱动组件，机架用于连接仿生机器鱼的鱼身壳体，腰部壳体可转动地连接于机架，尾鳍可转动地连接于腰部壳体，尾鳍和腰部壳体之间具有预定相位差；连杆组件包括腰壳摆杆、尾鳍摆杆组以及传动连杆组，传动连杆组的尾端通过第一转轴的第一端可转动地连接于腰壳摆杆的首端，腰壳摆杆的尾端可转动地连接于腰部壳体，第一转轴的第二端与尾鳍摆杆组可转动地连接，尾鳍摆杆组连接于尾鳍并能够驱动尾鳍相对于腰部壳体摆动；驱动组件用于驱动传动连杆组运行。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115973390B
公开(公告)日：2024-12-06
申请号：CN202211651860.2
申请日：2022-12-21
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明涉及水下机器人技术领域，公开了一种仿生机器鱼，包括：线驱动鱼尾机构，包括仿鱼尾结构和拉线，拉线与仿鱼尾结构连接，且拉线连接于连线器，连线器用于通过摆动实现对拉线的来回拉动以实现仿鱼尾结构的摆动；驱动机构和传动机构，驱动机构包括电机，电机连接于壳体组件，电机的输出轴与传动机构连接，传动机构与连线器连接，传动机构用于将输出轴的转动转换为摆动以带动连线器摆动。本发明提供的仿生机器鱼，通过传动机构将电机输出轴的圆周转动转化为摆动，进一步利用拉线将传动机构输出的摆动传递至鱼尾，实现仿鱼尾结构的仿鱼摆动，能够释放电机的性能，有利于实现线驱动机器鱼的高频运动。
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公开(公告)号：CN118584948A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410478418.7
申请日：2024-04-19
Applicant: 中国科学院自动化研究所
Abstract: 本发明提供一种水下航行器路径跟踪控制方法及装置，该方法包括：采集水下航行器的位置数据和速度数据；根据导航策略对参考路径和位置数据进行处理，得到目标航向角；根据目标航向角、位置数据和速度数据对具有切换能力的非线性模型预测控制器进行最优值求解，得到水下航行器的最优关节偏置参数和最优关节摆动频率；根据航向角误差、最优关节偏置参数和最优关节摆动频率对水下航行器的运动模式进行切换。本发明所述方法能够实现水下航行器的不同目标路径的跟踪控制任务，并提高了水下航行器路径跟踪控制的准确率和效率。
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公开(公告)号：CN118224234A
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410403546.5
申请日：2024-04-03
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: F16F9/53
Abstract: 本发明提供一种基于自抗扰控制的磁流变阻尼力矩控制方法，包括：基于磁流变阻尼器磁路总磁阻以及磁流变液性质，构建磁流变阻尼器系统的阻尼力矩模型；构建自抗扰控制器的模型；基于输入的目标阻尼力矩，利用微分跟踪器、非线性状态误差反馈控制律生成模拟电压控制量；将模拟电压控制量输入至阻尼力矩模型中，磁流变阻尼器输出实际力矩参数值；将实际力矩参数值、模拟电压控制量输入至扩张状态观测器中，输出力矩信号观测值、力矩微分信号观测值和系统扰动观测值。该方法避免了瞬时电流过大引起的力矩控制任务中的瞬态力矩超调，实现了磁流变阻尼力矩的实时控制，有效提升了阻尼力矩控制任务的控制质量。
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公开(公告)号：CN115892415B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202211401183.9
申请日：2022-11-09
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: B63H1/36
Abstract: 本发明涉及水下机器人技术领域，公开了一种基于阻尼弹性复合机理的仿生鱼尾推进器，包括驱动组件、阻尼机构、弹性组件和尾鳍构造；阻尼机构包括基座、转轴和阻尼结构，转轴可转动地设于基座，阻尼结构设于转轴和基座之间，以调节转轴的转动阻尼；驱动组件和基座连接，弹性组件设于转轴和基座之间；尾鳍构造和转轴连接，并位于阻尼机构背离驱动组件的一侧；驱动组件用于驱动阻尼机构往复摆动，尾鳍构造用于在阻尼结构和弹性组件的作用下相对于驱动组件摆动。本发明基于弹性组件的弹性力和阻尼结构的阻尼力的复合作用，可提升尾鳍构造在宽频率范围内的推进性能，能够解决现有仿生鱼尾机构无法兼具宽频段高效推进和机械结构性能单一的问题。
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公开(公告)号：CN115892415A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211401183.9
申请日：2022-11-09
Applicant: 中国科学院自动化研究所
IPC: B63H1/36
Abstract: 本发明涉及水下机器人技术领域，公开了一种基于阻尼弹性复合机理的仿生鱼尾推进器，包括驱动组件、阻尼机构、弹性组件和尾鳍构造；阻尼机构包括基座、转轴和阻尼结构，转轴可转动地设于基座，阻尼结构设于转轴和基座之间，以调节转轴的转动阻尼；驱动组件和基座连接，弹性组件设于转轴和基座之间；尾鳍构造和转轴连接，并位于阻尼机构背离驱动组件的一侧；驱动组件用于驱动阻尼机构往复摆动，尾鳍构造用于在阻尼结构和弹性组件的作用下相对于驱动组件摆动。本发明基于弹性组件的弹性力和阻尼结构的阻尼力的复合作用，可提升尾鳍构造在宽频率范围内的推进性能，能够解决现有仿生鱼尾机构无法兼具宽频段高效推进和机械结构性能单一的问题。
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