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公开(公告)号：CN110209152A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910514354.0
申请日：2019-06-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种智能水下机器人垂直面路径跟随的深度强化学习控制方法。步骤一，根据智能水下机器人的路径跟随控制要求，建立与代理人进行交互的智能水下机器人环境；步骤二，建立代理人集合；步骤三，建立经验缓存池；步骤四，建立学习者；步骤五，使用分布式确定性策略梯度进行智能水下机器人路径跟随控制。本发明针对智能水下机器人所处海洋环境复杂多变，传统控制方法无法与环境主动进行交互的现象，设计智能水下机器人垂直面路径跟随的深度强化学习控制方法。使用确定性策略梯度通过分布式的方法来完成智能水下机器人的路径跟随控制任务，具有自学习，精度高，适应性好，学习过程稳定的优点。
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公开(公告)号：CN110207721A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910492181.7
申请日：2019-06-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明属于图像处理领域，公开了一种考虑残差分布的无效地形匹配结果识别方法，包含如下步骤：步骤(1)：计算重叠区域高程残差序列；步骤(2)：绘制直方图，判断高程残差序列是否满足指定的高斯分布；步骤(3)：将重叠区域所有残差大于μ±σ的网格节点提取出来作为提取区域1，将所有未被提取的网格节点作为提取区域2；步骤(4)：分别计算提取区域1和提取区域2的平均高程残差、地形信息量以及有效节点的个数；步骤(5)：将提取区域1和提取区域2的平均高程残差、地形信息量、有效节点的个数输入神经网络中，若神经网络输出值大于预设值，该地形匹配结果有效，否则该地形匹配结果无效。本发明不需要其他信息辅助，算法易于实现。
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公开(公告)号：CN106842209B
公开(公告)日：2019-04-23
申请号：CN201710054066.2
申请日：2017-01-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种多机器人协同水下地形匹配导航系统及方法，包括负责采集数据的机器人1…机器人I…机器人N和主机器人共N+1个机器人；保持多水下机器人(AUV)编队运行，采集多波束声纳数据，记录机器人相对位置信息，结合二者给出待匹配地形。利用概率相关的方法确定与之匹配的地形，进而结合机器人相对位置信息确定水下机器人所在的精确位置。本发明无需GPS、声学基阵的辅助，依靠自身传感器信号与相互通信，进行计算给出精确位置，完成导航。本发明可应用于多水下机器人协同地形匹配导航，且具有较高的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN105673366B
公开(公告)日：2018-04-24
申请号：CN201610152893.0
申请日：2016-03-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种微型浅滩复合能源收集装置，包括两个系统：能源收集系统和主体结构系统。能源收集系统包括：竖直轴水轮机(包括叶片、转轴、发电机、齿条、叶片连轴)、太阳能电池板及其连接合页、浮筒连杆、浮筒、连杆、发电机、储电池；主体结构系统包括：回字形主体框架、电机、齿轮、齿条、皮带轮、皮带，通过浮筒‑弹簧杆‑浮筒两两链接，成片布置于浅滩区域，可通过水轮机与太阳能电池板收集潮汐能和太阳能，通过浮筒与主体的相对振动带动摇杆采集波浪能，采集到的能量储存于储电池中或直接为某一其他装置供电。还多个装置成阵列连接增强其稳定性与抵御风浪的能力，吃水浅，适合布设于浅滩区域和岛礁周围吃水浅、地形复杂区域供电。
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公开(公告)号：CN106885576A
公开(公告)日：2017-06-23
申请号：CN201710094805.0
申请日：2017-02-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供的是一种基于多点地形匹配定位的AUV航迹偏差估计方法。(1)地形匹配定位的搜索区间估计；(2)未知潮差和测量误差情况下的地形匹配定位；(3)测量误差估计和定位置信区间估计；(4)定位误差估计；(5)多点地形匹配定位初航迹偏差估计；(6)航迹关联与误定位点剔除；(7)航迹二次拟合。本发明的优点是结合了推算导航在时域和空域都缓慢变化而地形匹配定位结果在时域和空域不具有扩散性的特点，在航迹线上获得多个密集的地形匹配定位点，多点的定位信息拟合推算导航的航迹线从而使得定位的精度和可靠性大幅增加。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106871901A
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201710062780.6
申请日：2017-01-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于地形特征匹配的水下地形匹配导航方法，处理先验地图，求出高度的梯度值，利用梯度的大小筛选出实际为较为陡峭的点作为特征点，将这些特征点的梯度进行霍夫变换得到特征的长度及位置，写入实际特征信息库。处理多波束声纳发回的数据，求出对应点的高度值，对其求梯度，将梯度的模长进行霍夫变换，得到样本特征的长度和与机器人的相对位置。利用这些特征的长度、对应深度等信息与之前构建的实际特征信息库进行匹配，得到与每一块特征区域所匹配的先验地图的区域。分别利用这些区域的相对位置信息得出水下机器人的位置，对这些位置进行分析得到机器人的精确位置。本发明可相对快速的地形匹配定位与导航任务。
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公开(公告)号：CN105059512B
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201510519863.4
申请日：2015-08-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供水母式仿生机器人，包括运动系统和潮流方向判断系统。运动系统包括电源、大扭矩减速电机、曲柄滑杆机构、水母式推进器骨架、水母式推进器叶片、前置水舱、舵机、舵杆、舵；潮流方向判断系统包括单片机、GPS全球定位系统、进水舱、舱门、导管、发电舱、叶轮、发电机、排水。本发明的基于潮流推进的水母式仿生机器人，可以自主判断并利用潮流进行远距离推进，大大增加了作业范围；水母式推进器由大扭矩减速电机带动，噪声小隐蔽性好，对鱼类等海洋生物惊扰小。
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公开(公告)号：CN106094843A
公开(公告)日：2016-11-09
申请号：CN201610624618.4
申请日：2016-08-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
CPC classification number: G05D1/0692
Abstract: 本发明提供的是一种采用遗传算法寻优的自适应模糊水下航行器控制方法。将自适应参数作为染色体的等位基因，进行种群初始化，选择初始种群中的任一个体代入自适应模糊控制器中，给定期望值进行控制。控制结束后，计算出该个体对应的积分性能指标和适应度函数值，再选择下一个体代入控制器中进行控制，将当前种群中的个体逐一代入控制器进行控制，求得所有个体的适应度值，再进行收敛性判断，满足条件时，迭代停止，输出适应度值最高的个体为最优解；若不满足，则对当前种群进行选择、交叉、变异操作，生成下一代种群，继续循环迭代，直至满足收敛性条件为止。所得的一组自适应参数用于水下航行器实际的运动控制中，可获得最优的控制效果。
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公开(公告)号：CN106017768A
公开(公告)日：2016-10-12
申请号：CN201610487786.3
申请日：2016-06-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种螺旋桨推力测量装置，包括底座、上部框架、两个丝杆系统、蜗轮蜗杆系统和测量系统。整个装置横跨于循环水槽上，装置的中心线与循环水槽中心线在同一铅垂面上；螺旋桨和天平固定完毕后，利用丝杆系统缓缓降下升降柱至合适深度，同时通过蜗轮蜗杆系统旋转升降柱调整螺旋桨轴线与循环水槽中心线重合；此时开启螺旋桨至某一转速，天平可以将无流速情况下螺旋桨推力值传输至水面数据采集仪中，通过开启循环水槽的造流装置，可以测得螺旋桨在有流速情况下的推力值。本发明结构简单，测量精确，实用价值高，可为水面、水下航行器的螺旋桨推力测量提供重要的参考数值，更精确地进行航行器的运动控制研究。
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公开(公告)号：CN105673366A
公开(公告)日：2016-06-15
申请号：CN201610152893.0
申请日：2016-03-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种微型浅滩复合能源收集装置，包括两个系统：能源收集系统和主体结构系统。能源收集系统包括：竖直轴水轮机(包括叶片、转轴、发电机、齿条、叶片连轴)、太阳能电池板及其连接合页、浮筒连杆、浮筒、连杆、发电机、储电池；主体结构系统包括：回字形主体框架、电机、齿轮、齿条、皮带轮、皮带，通过浮筒-弹簧杆-浮筒两两链接，成片布置于浅滩区域，可通过水轮机与太阳能电池板收集潮汐能和太阳能，通过浮筒与主体的相对振动带动摇杆采集波浪能，采集到的能量储存于储电池中或直接为某一其他装置供电。还多个装置成阵列连接增强其稳定性与抵御风浪的能力，吃水浅，适合布设于浅滩区域和岛礁周围吃水浅、地形复杂区域供电。
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