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公开(公告)号：CN109901403A
公开(公告)日：2019-06-18
申请号：CN201910277202.3
申请日：2019-04-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种自主水下机器人神经网络S面控制方法，涉及一种自主水下机器人的控制方法。为了解决现有的AUV的S面控制方法存在难以获得最优的控制参数或难以适应复杂变化的海洋环境从而影响运动控制效果的问题。本发明针对AUV控制模型，以S面控制方法对AUV进行闭环控制，在每个控制节拍内由S面控制环节输出控制量，控制器内部S面控制环节的控制参数k1与k2由基于神经网络的预测模型实现多步预测环节、反馈校正环节与滚动优化环节确定。本发明适用于自主水下机器人控制。
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公开(公告)号：CN108873687A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201810759163.6
申请日：2018-07-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下机器人技术领域，具体设计一种基于深度Q学习的智能水下机器人行为体系结构规划方法。包括：AUV行为规划体系结构分层设计；基于深度Q学习的行为规划及动作规划策略设计。主要流程为:将AUV的行为规划体系结构划分为“任务‑行为‑动作”三个层次,首先任务分解层将AUV收到的任务指令分解为各个行为，然后行为规划层通过获取到的环境信息对完成任务所需要的行为进行规划，最后动作执行层利用Q学习的方法训练AUV完成最优动作规划，通过控制AUV执行机构产生动作达到目标指令。本方法利用强化学习的方法训练水下机器人，使AUV能够在真实的动态水下环境中实现自主行为规划，省去了大量逻辑编程，提高了水下机器人的智能性。
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公开(公告)号：CN108572654A
公开(公告)日：2018-09-25
申请号：CN201810532467.9
申请日：2018-05-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明公开了基于Q学习的欠驱动AUV虚拟锚泊三维镇定控制及实现方法，属于无人水下机器人运动控制技术领域。包括：输入控制命令并初始化各变量；建立Q学习迭代方程，输入各变量；判断Q迭代的收敛性，是则策略选择动作，否则以虚拟锚泊控制输出组成动作；动作作用于AUV，得到所需参数，更新Q值和Q表；进行状态交换，判断AUV是否达到目标状态，在满足次数后，结束系统，否则继续迭代。虚拟锚泊控制部分：建立欠驱动AUV的动力学方程；建立欠驱动AUV的运动学方程；根据受力分析建立虚拟锚泊的数学模型；将锚链力进行分解，分配给AUV的执行器。本发明将虚拟锚泊控制的输出作为Q学习的指导，加快Q学习的收敛过程，为AUV在干扰的镇定控制问题提供了便利。
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公开(公告)号：CN108556578A
公开(公告)日：2018-09-21
申请号：CN201810533448.8
申请日：2018-05-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B60F5/02
CPC classification number: B60F5/02
Abstract: 本发明公开了一种海空两栖双旋翼无人航行器，属于运载器技术领域，包括无人航行器艇体、探测侦查设备和控制系统，艇体由包括艇身和艇翼，艇身分割密封为上下两舱室，上舱室的前部是上云台，后部安装电池组和控制系统，下舱室设有下云台、储水舱和尾舱；尾舱有水泵和无刷电机；艇身下部纵向连接一片体，艇身中部两侧布置两个侧面云台；艇翼上的螺旋桨与无刷电机连接，无刷电机与艇翼以可旋转的支撑框架连接，可旋转支撑框架通过传动轴与轴电机与艇翼相连，艇翼后有两舵翼。本发明可实现无人航行器在水下、水面和低空两栖状态下的快速转换，也可在两栖状态下原地转向，并能有效改善在水面航行中的操纵性和耐波性，同时可以预定航速在水下定深航行。
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公开(公告)号：CN104299248B
公开(公告)日：2017-08-04
申请号：CN201410612427.7
申请日：2014-11-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种利用前视声呐图像对水下多个动态目标运动预测的方法，其特征在于：读取前视声呐图像，采用双阈值分割方法提取图像中动态目标区域；计算动态目标区域确定矩阵Ω，判断是否有新的动态目标轨迹出现；如果多个水下动态目标运动预测问题可以转化为多个独立动态目标分别预测问题，则采用粒子滤波方法对动态目标进行运动预测；如果多个水下动态目标运动预测问题不能转化为多个独立动态目标分别预测问题，确定粒子预测线索的融合策略，计算粒子权值，完成动态目标新的位置预测；将当前多个量测与多个动态目标预测轨迹进行关联；重复前述步骤，直至动态目标运动预测任务结束，相应得到的轨迹为动态目标运动的最终轨迹。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103901893A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410131528.2
申请日：2014-04-02
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，光线插头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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公开(公告)号：CN102323757B
公开(公告)日：2013-02-06
申请号：CN201110149060.6
申请日：2011-06-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供DP-3级动力定位的半实物仿真其方法，首先在显控系统中指定指令权显控台，通过指令权显控台指令控制计算机之一为主控计算机；待仿真工作站设定完所要求的海况后，每过一个仿真节拍向信息转化中间机发送浮式设施的运动信息；然后控制计算机分别进行运动控制的解算，对同一节拍的解算结果进行多数投票表决来最终决定主控计算机的控制输出；信息转换中间机通过串口获得控制计算机组解算的模拟控制指令，通过网络将数字信号发送给仿真计算机，同时将仿真计算机解算得到的当前浮式设施的运动信息通过串口传递给控制计算机，使控制计算机根据更新后的状态信息进行新一轮的控制指令求解。本发明大幅度提高了系统的可靠性。
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公开(公告)号：CN102826210A
公开(公告)日：2012-12-19
申请号：CN201210345120.6
申请日：2012-09-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B63C11/52
Abstract: 本发明涉及的是一种将多个智能水下机器人进行快速部署的装置。本发明包括旋转主轴、吊舱、止摆装置及加固连接器。旋转主轴可绕中心轴进行360°旋转；吊舱安装在旋转主轴的外表面，环绕排列于主轴周向，通过第一加固连接器与旋转主轴相连，控制智能水下机器人的释放；止摆装置经第二加固连接器与旋转主轴相连，控制对水下机器人的止摆幅度。本发明可实现多AUV在同一地点的快速部署或运载器在一次航程中不间断的在沿其航线的不同地点实施多AUV的部署，该装置结构紧凑，自动化程度高，可适用于有人或无人、水面及水下多种运载器载体，同时安装后对原运载器载体的外形及运动性能影响较小。
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公开(公告)号：CN101750611A
公开(公告)日：2010-06-23
申请号：CN200910073327.0
申请日：2009-12-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种水下机器人目标探测装置及探测方法。包括PC/104计算机、单波束前视声纳设备传感器、多普勒计、深度计、高度计及继电器元件。当在水下状态时，计算机上电后，设备控制程序自主运行，通过DI\O数字板控制继电器打开传感器，由单波束前视声纳完成行进方向的环境信息采集，利用多普勒计信息对数据进行校正，通过对深度信息对数据进行划分，通过处理算法得到水下目标点水平面信息，依据深度计信息对目标水下深度信息进行估计，从而实现对水下目标的检测。本发明避免了多波束前视声纳以及三维声呐存在的空间占有问题，有效地解决了单波束前视声纳只能获得水下目标二维探测信息问题，更适用于水下无人潜水器的水下目标检测应用。
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公开(公告)号：CN110261858B
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN201910496780.6
申请日：2019-06-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于隧洞检测领域，具体涉及一种基于水下标志物直线检测的隧洞AUV引导方法。本发明利用AUV左右两侧的摄像机进行检测，将拍摄的图像传入嵌入式计算机处理，首先对水下图像预处理，然后利用改进Sobel算子进行边缘检测，利用改进的Hough变换方法进行直线检测，若连续3帧检测到的直线数大于设定的阈值，则检测到标志物，进入转弯模式，减速靠近待转弯支洞一侧隧洞壁。利用布置在AUV中体的测距声纳信息，控制AUV保持与隧洞壁一定间距，当AUV左、右侧测距声纳测量值发生剧烈变化时，说明已进入支洞，通过AUV自适应调整艏向角完成转弯，使AUV顺利驶入支洞。本发明大大减少了人工参与，在任务执行阶段不需要人为操纵，整个检测过程由AUV自主完成，作业成本低。
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