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公开(公告)号：CN117472084A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311362518.5
申请日：2023-10-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/48
Abstract: 一种欠驱动水下机器人对接过程中的对接控制方法及装置，为解决现有技术中存在的，现有水下机器人在对接过程中需要其位置姿态跟踪误差在短时间内收敛，传统的控制方法在误差收敛时间上具有不确定性的技术问题，本发明提供的技术方案为：一种欠驱动水下机器人对接过程中的对接控制方法，方法包括：建立水下机器人运动学模型与动力学模型的步骤；根据预设的目标函数、期望轨迹与运动约束，得到期望姿态信息的步骤；采集水下机器人在作业环境下所受到外界干扰信息的步骤；结合外界干扰和当前机器人的当前姿态信息，对期望姿态信息进行跟踪，并输出所需的控制信号的步骤。适合应用于欠驱动水下机器人对接过程中控制方法的设计工作中。
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公开(公告)号：CN115818490B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202211474591.7
申请日：2022-11-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种ROV释放回收的半主动升沉补偿装置。整体装置采用主被动相结合方式，基于ROV工作时海况环境的优劣等级能够通过装置中的基于张力运动切换控制器根据缆绳上的实时张力来进行主被动补偿作业方式的切换，通过在高等级海况下运用主动补偿方式经由主动控制调节主动补偿缸中的电液伺服阀以及在低等级海况环境下运用气‑液弹性储能被动补偿方式保证ROV收放过程中的稳定性和补偿精度，从而达到精确控制ROV收放，保护ROV以及提高作业效率、降低能耗、增加通用性的目的。
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公开(公告)号：CN109558694B
公开(公告)日：2023-03-17
申请号：CN201811602018.3
申请日：2018-12-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/28 , G01M10/00 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于水下机器人领域，具体涉及一种水下机器人和机械手系统抓取运动过程的水动力分析方法。包括UVMS系统循环水槽试验和CFD数值模拟。UVMS循环水槽试验包括：使用平面运动机构测量UVMS系统保持不同机械手姿态在流场中的受力；使用CFD方法复现水槽试验，验证CFD方法的准确性。本发明应用CFD软件对UVMS机械手水下运动过程进行数值模拟，并拟合获取水下机械手的水动力系数。能够在UVMS系统设计初期代替部分复杂、高昂的水池试验，针对所设计机械手对UVMS系统受力、力矩的扰动作用进行定性、定量分析，获取机械手基于切片理论的水动力系数，进而建立较为准确的水下机械手水动力模型，为UVMS系统的进一步优化设计和运动仿真提供参考。
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公开(公告)号：CN115407768A
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN202210920410.2
申请日：2022-08-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种水下机器人海生物高效捕捞路径规划方法，属于路径规划技术领域。本发明提出了一种适用于水下环境的高效捕捞路径规划策略，具体包括：首先定义捕捞损耗代价由路径代价、转艏代价、机械臂的运动代价组成；然后定义碰撞风险代价由机器人艇体的碰撞风险与末端执行器的碰撞风险组成，并且与碰撞的速度相关；最后，建立值迭代网络，输入基于代价计算得到水下代价地图，并对二维离散环境下的平均抓取代价进行计算，得到有助于提升抓取任务效率的水下信息，实现水下机器人海生物的高效捕捞路径规划。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112119986B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202011007510.3
申请日：2020-09-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下机器人技术领域，具体涉及一种用于海生物形状自适应无损抓取的欠驱动多指机械手。本发明针对于现有的水下机械手在抓取海参、扇贝以及海胆等海生物时抓取适应性不强，抓取海生物时抓力不可控而导致海生物容易受到损伤降低其商业价值等缺点，设计了一个舵机驱动结合腱绳‑扭簧传动结构的水下欠驱动多指机械手，将驱动施加于各个手指的腱绳，通过腱绳张紧驱动多手指机构完成弯曲抓握动作，实现对海参等海生物的周边包络，形状自适应抓取运动，完成对海生物的无损、可靠性抓取。本发明的具有抓取形状适应性好、抓取包络范围大、抓取无目标损性好、密封性能好、密封结构简单、抓取可靠性高等优点。
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公开(公告)号：CN114035591A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111350358.3
申请日：2021-11-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明属于水下机器人技术领域，具体涉及一种水下变曲率壁面运动机器人的运动切换控制方法。本发明通过利用机器人携带的激光测距仪对机器人前方的曲面进行曲率测量，然后利用视觉速度感知补偿器对多普勒速度测量进行准确度提高，接着通过基于视觉的变曲率位置点判定，分别建立平面运动控制律和曲面运动控制律，控制决策下进行控制策略的切换，从而实现机器人在平面运动到曲面运动的平稳切换控制，保证机器人在运动的切换过程中对壁面保持稳定吸附，给机器人壁面移动作业提供一个稳定的作业平台。本发明具有适应性高、灵活性好，可靠性高等优点。
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公开(公告)号：CN112124537A
公开(公告)日：2020-12-25
申请号：CN202011009529.1
申请日：2020-09-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下机器人智能控制技术领域，具体涉及一种海底生物自主吸取捕捞的水下机器人智能控制方法。本发明提供了主要用于在复杂水下环境中完成对目标生物的检测识别并引导机器人作业并实现准确吸取指定目标。本发明在作业时，吸取机器人首先通过水下视觉与强化学习算法识别和跟踪作业目标，继而通过自身的位姿反馈调节和机器人的平台运动的智能控制系统推导和优化模糊规则，指导完成海底生物的自主吸取捕捞作业。本发明基于人工智能研究方面的先进成果，能够实现对目标的连续稳定跟踪和自主吸取，具有识别准确、智能程度高、捕捞效率高、作业成本低等优点，本发明实际应用于水下机器人系统设计，对于海生物的高效自主吸取捕捞具有重要意义。
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公开(公告)号：CN111062990A
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201911282989.9
申请日：2019-12-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种面向水下机器人目标抓取的双目视觉定位方法，属于计算机视觉领域。主要用于水下机器人作业时，准确获取抓取目标的三维信息。包括双目标定：计算出左右摄像机内外参数；目标检测：定位出目标物检测框；双目图像矫正：畸变矫正和立体矫正，并确定右图像目标区域；双目图像立体匹配：图像特征点提取，特征点描述，立体匹配，去除误匹配；计算图像中目标在左摄像机坐标下的三维信息。本发明通过提取特征点，非极大值抑制去除不稳定特征点，构建二进制描述子，特征点匹配，去除误匹配，得到精确视差值。通过本方案，可提高双目立体匹配鲁棒性，同时能准确得到检测目标的三维信息，从而满足水下机器人目标抓取时对目标的实时定位要求。
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公开(公告)号：CN103970144B
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201410121002.6
申请日：2014-03-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及的是一种自主式水下机器人的水面操控系统。本发明包括外接铱星天线插头1，外接无线电插头2，显示器4，箱盖5，上盖右槽6，总闸7，轨迹球8，箱子上盖9，光纤插头10，箱体11，数字键12，控制指示灯13，复位开关14，开关15，铱星通讯模块16，光端机17，上盖右槽18，串口接头19，风扇20，水声通讯模块21，无线电控制板22，电源插座23，电源座板块24，工控机25，无线电模块26。本发明是由水声通讯获取当前水下机器人的运动姿态和位置。当水下机器人在水面工作时还可以通过无线电和铱星跟踪器来对水下机器人进行跟踪定位和发送控制指令。
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