一种基于计算机视觉引导的无人船运动控制方法

    公开(公告)号:CN117032257A

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202311104325.X

    申请日:2023-08-30

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G05D1/02

    摘要: 本发明公开了一种基于计算机视觉引导的无人船运动控制方法。方法包括:将单目相机安装在无人船上,建立单目相机的单目相机模型;拍摄图像获得时间戳信息;图像输入目标检测模型中,输出目标物在像素坐标系的位置信息并获得目标物的外接矩形框的面积占比;位置信息输入单目相机模型中,输出目标物系中的位置信息,获得方位角信息;根据时间戳信息进行时间差判断;根据面积占比和方位角信息分别控制无人船的前进速度和航向,实现无人船的运动控制。本发明方法提升了在复杂环境条件下也能获取得到目标物图像位置信息的能力,从而实现无人船在单目相机的视觉引导下自主控制前进速度和航向,进行目标追踪的功能。

    一种基于机电联合技术的无人艇图像稳定方法

    公开(公告)号:CN116723399A

    公开(公告)日:2023-09-08

    申请号:CN202310701838.2

    申请日:2023-06-14

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: H04N23/68

    摘要: 本发明公开了一种基于机电联合稳像技术的无人艇图像稳定方法。方法包括:在安装有球形云台的无人艇航行时,使用机械稳像法对球形云台进行机械稳像处理;通过球形云台拍摄无人艇航行时的实时视频,使用电子稳像法对实时视频进行电子稳像处理获得稳像视频,实现无人艇拍摄图像的稳定。本发明方法从稳像云台控制和图像去抖两个方面对视频进行处理,提升视频图像质量。通过控制稳像云台运动来实现机械稳像,再提出一种基于改进的RANSAC算法和自适应高斯滤波的稳像算法对相机获得的图像序列进行进一步的去抖,实现电子稳像。

    一种基于聚类分割原理的无人船三维点云处理方法

    公开(公告)号:CN116310607A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310090144.X

    申请日:2023-02-09

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种基于聚类分割原理的无人船三维点云处理方法,首先进行原始数据采集与解析,获取激光雷达原始点云数据,并解析得到每个激光反射点的距离和反射率。其次进行点云姿态修正、点云数据预处理以及特征聚类分割,形成多个点云簇。然后进行目标提取,得到目标列表及目标相关信息。最后进行目标坐标转换,将获取的目标相对位置转化为世界坐标系下的绝对经纬度坐标。本发明消除船体姿态变化对点云反馈结果的影响,提高目标探测稳定性,并且在显著减少点云团容量降低计算量的同时,尽可能的保留障碍物轮廓信息和特征点云,极大的提高了目标提取的运算效率。

    一种保证参数估计的电动静液作动器自适应控制方法

    公开(公告)号:CN115903504A

    公开(公告)日:2023-04-04

    申请号:CN202211506035.3

    申请日:2022-11-28

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G05B13/04

    摘要: 本发明公开了一种保证参数估计的电动静液作动器自适应控制方法。方法包括:建立自适应反步控制器;建立电动静液作动器的未知参数矩阵,将跟踪期望位移输入第一自适应控制器,输出第一自适应控制律,控制电动静液作动器的作动杆的位移跟踪上跟踪期望位移;将第一自适应控制律输入第二自适应控制器,输出第二自适应控制律,控制电动静液作动器的输出作用力跟踪上第一自适应控制律;通过自适应迭代来进行实时地在线参数估计,实现电动静液作动器的作动杆的位置的连续跟踪以及力连续跟踪,最终实现电动静液作动器的自适应控制。本发明解决了现有自适应控制方法参数收敛性能不好的问题,能够更好的克服控制过程中模型不确定性带来的影响,提升电动静液作动器的控制精度。

    一种气液弹射伺服作动系统

    公开(公告)号:CN113357205B

    公开(公告)日:2022-11-29

    申请号:CN202110666105.0

    申请日:2021-06-16

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明属于弹射系统领域,公开了一种气液弹射伺服作动系统,包括比例换向阀、液压马达、增压泵、囊隔式蓄能器、电液伺服阀、单出杆液压缸、第一压力传感器、第二压力传感器、第一压力表、第二压力表、第一行程开关、第二行程开关和多个截止阀;所述比例换向阀控制液压马达的转速,用于控制增压泵输出的油液压力;所述囊隔式蓄能器与增压泵的油路交汇,且与电液伺服阀的油液入口连接;所述电液伺服阀连接并控制单出杆液压缸。本发明通过通过比例换向阀控制液压马达,从而带动增压泵对油液进行增压,避免了使用电机与增压泵组合带来的较多电气连接;对油液增压后再弹射,提高了系统的功重比,减少了系统流量,降低了元器件选型难度。

    一种水下电动静液作动器干扰补偿控制方法

    公开(公告)号:CN114755921A

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN202210382674.7

    申请日:2022-04-12

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G05B13/04

    摘要: 本发明公开了一种水下电动静液作动器干扰补偿控制方法。方法包括:第一扩张观测器输出外部负载力的估计值至状态空间模型;第二扩张观测器输出海水压力补偿器扰动和总泄漏共同的估计值至状态空间模型;反步控制器输出第二步反步法虚拟控制量;将第二步反步法虚拟控制量作为水下电动静液作动器的电机的转速,从而实现控制水下电动静液作动器对预设位置的精准跟踪。本发明方法解决了水下电动静液作动器控制精度不高的问题,通过扩张观测器的前馈补偿减少了扰动的影响,提高了水下电动静液作动器的位置控制精度,通过反步控制器确保了整体系统的稳定性和鲁棒性,为水下作业提供了保障。

    一种面向水下多自由度液压机械臂的滑模控制方法

    公开(公告)号:CN114738338A

    公开(公告)日:2022-07-12

    申请号:CN202210457008.5

    申请日:2022-04-27

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种面向水下多自由度液压机械臂的滑模控制方法。方法包括:考虑非线性和外干扰的情况下,建立动力学动力学状态空间模型;动力学动力学状态空间模型输出多自由度机械臂连杆机构连杆机构的每个自由度关节的转角值;根据动力学动力学状态空间模型,使用反步控制法,设计滑模控制器,并建立约束条件;将动力学动力学状态空间模型输出的各个自由度关节的转角值输入滑模控制器中,滑模控制器输出液压系统的输入电压,转化为液压系统的液压阀的阀芯的位移,从而实现对水下多自由度液压机械臂的精准控制。本发明滑模控制方法能够在保证控制水下多自由度液压机械臂系统稳定性的同时,优化机械臂运动控制性能,提高机械臂关节控制精度,降低机械臂末端液压系统的控制误差。

    一种具备矢量平移功能的矢量泵动力系统的控制方法

    公开(公告)号:CN113682454B

    公开(公告)日:2022-07-05

    申请号:CN202110953395.7

    申请日:2021-08-19

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: B63H11/04 B63H25/46

    摘要: 本发明公开了一种具备矢量平移功能的矢量泵动力系统的控制方法。该矢量动力控制系统硬件基于液压原理实现,使用LVDT液压油缸和液压比例伺服阀实现喷泵翻斗和舵向的位移驱动,基于高精度位移闭环控制方法实现矢量泵动力系统中的舵向行程和正倒车行程的线性控制,配合发动机转速调节,在实现前进、倒车、左转、右转等基本运动形式外,还可通过对以上控制量的矢量组合控制,依靠基于喷泵翻斗水流矢量反射原理的矢量驱动控制策略达到矢量控制效果,实现原地回转和矢量平移等复杂机动动作。

    一种新型水压比例阀
    49.
    发明授权

    公开(公告)号:CN113124183B

    公开(公告)日:2022-06-14

    申请号:CN202110431443.6

    申请日:2021-04-21

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明涉及一种新型水压比例阀。本发明中的油水分离结构设置有滚动膜片,所述滚动膜片将油水分离结构分隔成内外两个容腔,内容腔与一个油压口连通,外容腔通过油水分离结构上的通孔与外界海水相通。本发明中的比例阀主体包括阶梯型的阀芯,阀芯的下部位于进油口容腔内,阀芯的上部位于出油口容腔内,该所述阀芯的顶部设置有突轴,所述突轴深入至油水分离结构的内容腔,在该突轴上套置有压缩弹簧。所述进油口容腔有效作用于阀芯的压力面积与出油口容腔有效作用于阀芯的压力面积相等,从而使得该比例阀的减压比为外界海水有效作用于突轴的压力面积与进油口容腔有效作用于阀芯的压力面积的比值。本发明可以根据不同的压差要求,进行调整设计。

    基于绳驱多关节冗余驱动机械臂的视觉伺服补偿控制方法

    公开(公告)号:CN113246138B

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202110646796.8

    申请日:2021-06-10

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: B25J9/16 B25J9/10

    摘要: 本发明公开了一种基于绳驱多关节冗余驱动机械臂的视觉伺服控制方法。建带有ARUCO码的视觉伺服硬件系统,利用视觉伺服硬件系统采集绳驱多关节冗余驱动机械臂的姿态图像;对姿态图像,采用图像处理方法解算出绳驱多关节冗余驱动机械臂中每个绳驱关节两个方向的转动角度作为绳驱关节的关节角度;根据第二步解算出的机械臂的关节角度,建立视觉伺服反馈的控制器,作为运动学控制的外环,进行视觉伺服补偿控制。本发明将视觉反馈信息与基于机械臂运动学的控制相结合,实现了绳驱机械臂关节角度的实时反馈控制,提高了绳驱机械臂的末端控制精度。