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公开(公告)号：CN106864708B
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201710057655.6
申请日：2017-01-23
申请人： 西北工业大学
摘要： 本发明提出一种游走混合的仿生刀锋腿与全向轮组合的水下作业机器人，包括框架、浮体模块、吊架、控制密封舱、运动组件、传感探测组件、视觉定位装置和作业扩展模块；浮体模块、吊架、控制密封舱、运动组件、传感探测组件、视觉定位装置以及作业扩展模块均安装在框架上，且水下作业机器人的重心位于浮心正下方。采用本发明能够使水下作业机器人能够适应不同类别，不同姿态工作面的作业需求，而且能够适应在不同工作面上的全向机动和越障能力的需求，从而可以为水下作业机器人完成各种水下作业任务提供技术支持。
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公开(公告)号：CN108776428A
公开(公告)日：2018-11-09
申请号：CN201810591545.2
申请日：2018-06-10
申请人： 西北工业大学
摘要： 本发明提出一种自主水下航行器四通道耦合控制方法，首先分别获取姿态传感器和深度传感器数据，将各数据进行滤波处理；然后分别进行纵平面控制计算、水平面控制计算和横滚控制计算；之后进行舵角分配计算，将控制力矩分配到四个舵面上，得到操舵角度；然后获取速度传感器信息，进行滤波之后进行速度控制计算，得到控制转速指令；最后将舵角和转速指令发送到执行机构执行。本发明通过控制算法，使单桨加十字舵型AUV通过周期性控制舵角和转速，实现了AUV稳定航行，而且本发明中采用的舵角分配算法考虑到了AUV横滚带来的影响，对任意横滚角下的AUV都适用，特别是当AUV横滚角非零时，比传统的静态舵分配方法具有更好的控制效果。
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公开(公告)号：CN108683433A
公开(公告)日：2018-10-19
申请号：CN201810219268.2
申请日：2018-03-16
申请人： 西北工业大学
摘要： 本发明提出了一种水下航行器多功能无线通信装置，包括CPU单元、CAN总线接口、数据记录模块，CPU单元包括ARM11核的STM32F407ZET6微处理器和与STM32F407ZET6微处理器连接的外围电路。本发明由于采用高度集成的STM32F407ZET6型CPU为核心器件，通过定制相应的外围器件构成水下航行器多功能无线通信装置，该装置与一般的以PC/104型CPU为核心的嵌入式控制集成模块相比，减小了体积和重量并且极大地降低了功耗，提高了水下航行器的工作可靠性和续航能力。
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公开(公告)号：CN108444478A
公开(公告)日：2018-08-24
申请号：CN201810206444.9
申请日：2018-03-13
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G01C21/20
摘要： 本发明提出一种用于水下航行器的移动目标视觉位姿估计方法，根据水下航行器数学模型，结合传感器(如多普勒速度仪和方位姿态测量系统)测得水下航行器在载体系下的线速度，角速度和角度，得到状态信息；取多个已知在移动目标上的特征点，在水下航行器运动学模型的基础上，通过坐标系变换，可知全局系下的特征点在图像系下的位置，进而得到量测信息。利用无迹卡尔曼滤波算法估计出水下航行器和目标物体中心的相对位置差距和运动姿态。本发明与几何法的方法相比,突破了几何法中特征点的布置必须满足特定条件这一限制,能准确地估计水下航行器和目标物体中心的相对位置差距和运动姿态。
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公开(公告)号：CN107797125A
公开(公告)日：2018-03-13
申请号：CN201710989686.5
申请日：2017-10-23
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G01S19/40 , G01S19/48 , G01S19/49 , G01S15/02 , G01S15/58 , G01S15/89 , G01C21/16 , G01C21/18 , G01C25/00
CPC分类号： G01S19/40 , G01C21/165 , G01C21/18 , G01C25/00 , G01C25/005 , G01S15/025 , G01S15/58 , G01S15/89 , G01S19/48 , G01S19/49
摘要： 本发明提出一种减小深海探测型AUV导航定位误差的方法，包括了正向解算和逆向解算两种解算过程，在水下时，采用SINS/DVL组合导航方式，并对航行过程中采集的数据实时正向解算，用卡尔曼滤波得出的导航参数校正SINS后，得到正向解算后AUV水下直线航行过程中的轨迹；出水后，AUV接收卫星导航数据，对AUV出水后航行的数据进行实时正向解算，采用SINS/DVL与SINS/DVL/GPS两种导航方式并对航行过程中采集的数据独立进行卡尔曼滤波，航行结束后对整个航行过程的数据逆向解算，利用实时正向解算过程保存的结果，进行逆向解算，根据滤波得出的导航参数校正后得到逆向解算后AUV水下直线航行过程中的轨迹；结合正向解算和逆向解算后的AUV轨迹，得到AUV的在水下航行过程的轨迹，从而提高AUV的定位性能。
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公开(公告)号：CN107390697A
公开(公告)日：2017-11-24
申请号：CN201710764540.0
申请日：2017-08-30
申请人： 西北工业大学
摘要： 本发明提出一种基于二值化环境信息的欠驱动机器人自组织扩散控制方法，本算法是以欠驱动的机器人为研究对象，但是算法实际应用时也适用于全驱动的机器人。本算法不需要机器人具有GPS设备和相互通信的功能，只要求机器人有一个传感器能够探测周围的环境信息。同时，将机器人的传感器转态简化成两种转态I＝0和I＝1。I＝0代表机器人的传感器范围内没有其它的机器人；I＝1代表机器人的传感器范围内有其它的机器人。每个传感器转态对应一组控制参数，通过两组控制参数的切换实现机器人的组织扩散。本文也从理论上证明了算法的可行性。
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公开(公告)号：CN107300382A
公开(公告)日：2017-10-27
申请号：CN201710499542.1
申请日：2017-06-27
申请人： 西北工业大学
摘要： 本发明提出一种用于水下机器人的单目视觉定位方法，首先布置标志物，而后根据采集的图像，优化计算放大倍数mag，通过多次采集获得多个样本数据，建立放大倍数mag与航向角ψ以及比例值dd的函数关系；而后在实际应用中，根据航向角以及由实际采集图像计算的比例值dd计算放大倍数，通过几何方法计算机器人坐标。该方法在确保较高定位精度的情况下，极大降低了单目视觉定位方法的复杂度，提高了时效性，使得其可以应用到没有精确数学模型的系统中，或者对实时性要求较高的系统中，或者价格低廉、处理性能有限的硬件平台上。
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公开(公告)号：CN104820430A
公开(公告)日：2015-08-05
申请号：CN201510226276.6
申请日：2015-05-06
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明涉及一种基于偶极势场的AUV回坞导引系统及导引方法，其特征在于AUV的头部安装有USBL收发器，回收站的两侧安装两个USBL应答器；AUV利用收发器可测量应答器在AUV体坐标系xBoByB下的距离和方位；根据距离和方位计算出AUV在回收坐标系xoy下的坐标，并基于偶极势场原理，得到AUV回坞的期望航向角指令；AUV利用自适应非奇异终端滑模控制方法控制AUV以期望的航向角航行，实现回坞导引。该方法可直接计算出AUV在回收坐标系下的坐标。然后利用建立的偶极势场导引AUV沿回收站中轴线方向进入回收站，该方法简单，计算量较小，使得回坞过程中实际航向角和指令航向角之间的误差很小，回坞效果优于其它回坞算法。
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公开(公告)号：CN102799127B
公开(公告)日：2014-06-11
申请号：CN201210208095.7
申请日：2012-06-22
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G05B19/042
摘要： 本发明提出了一种基于ARM的水下移动观测平台嵌入式控制器，包括CPU单元、IDE存储器、USB接口、网口和CAN总线接口，CPU单元包括arm920T核的S3C2440A型微处理器和与S3C2440A型微处理器连接的外围电路。本发明由于采用高度集成的S3C2440A型CPU为核心器件，通过定制相应的外围器件构成的水下移动观测平台的嵌入式控制器，该装置与传统的以PC/104型CPU为核心器件的嵌入式控制器相比，减小了体积和重量，极大地降低了功耗，提高了水下移动观测平台的工作可靠性和续航能力。
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公开(公告)号：CN102799127A
公开(公告)日：2012-11-28
申请号：CN201210208095.7
申请日：2012-06-22
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G05B19/042
摘要： 本发明提出了一种基于ARM的水下移动观测平台嵌入式控制器，包括CPU单元、IDE存储器、USB接口、网口和CAN总线接口，CPU单元包括arm920T核的S3C2440A型微处理器和与S3C2440A型微处理器连接的外围电路。本发明由于采用高度集成的S3C2440A型CPU为核心器件，通过定制相应的外围器件构成的水下移动观测平台的嵌入式控制器，该装置与传统的以PC/104型CPU为核心器件的嵌入式控制器相比，减小了体积和重量，极大地降低了功耗，提高了水下移动观测平台的工作可靠性和续航能力。
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