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公开(公告)号：CN117647244A
公开(公告)日：2024-03-05
申请号：CN202311362522.1
申请日：2023-10-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种水下机器人对接过程中的导航定位方法及装置，涉及水下机器人导航定位技术领域。为解决现有技术中存在的，进行机器人定位时，定位精度受到线性化误差的影响的技术问题，本发明提供的技术方案为：一种水下机器人对接过程中的导航定位方法，方法包括：采集水下机器人相对于预设参考点的参考速度，并根据参考速度得到水下机器人在水下对接过程中，单位时间内的相对位移；采集单位时间的两端时刻下，水下机器人的位置，根据两端时刻下的位置，得到水下机器人在单位时间内，惯性坐标系下的双目摄像机所测得位移；根据相对位移和双目摄像机所测得位移，得到水下机器人在单位时间内的位置。适合应用于水下机器人对接过程中的导航定位的工作中。
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公开(公告)号：CN117508464A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311407548.3
申请日：2023-10-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Inventor： 黄海 , 张云飞 , 吴小峰 , 尹春胜 , 卞鑫宇 , 张宗羽 , 张灵琦 , 李凌宇 , 孙溢泽 , 王兆群 , 周浩 , 韩鑫悦 , 宋英杰 , 石健 , 李隽慷 , 胡敬伟
Abstract: 一种浮箱式AUV布放与回收装置，涉及智能水下机器人技术领域。解决现有的如何AUV因受制于自身体积其携带的能源有限，无法完成长航程的任务工作以及需要人工布放，成本极高且伴随有一定的危险性，目前只在浅海及港口实现的问题。本发明提供一种浮箱式AUV布放与回收装置，包括浮式平台、转动装置、对接装置等，液压伸缩柱和液压伸缩柱分别与对接装置铰接，液压泵位于所述浮式平台的上方，浮式平台的下方通过液压伸缩柱和液压伸缩柱与布放与回收装置的活动端连接；液压泵驱动转动圆盘进行水平方向旋转，带动对接装置水平方向角度调整；电机驱动液压伸缩柱和液压伸缩柱进行伸缩退回完成与对接装置在俯仰方向的角度。还适用于AUV对接领域。
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公开(公告)号：CN115797460A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202211236475.1
申请日：2022-10-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种水下双目标定方法，步骤1：获得水下棋盘图左右相机图像，建立水下折射成像模型，利用双目相机获取水下目标图像；步骤2：对步骤1得到的图像进行特征提取，得到图像中标定板角点在像素坐标系下的坐标集合，在标定板上建立世界坐标系，获得世界坐标系下的标定板角点坐标集，将得到的坐标集转换到相机坐标系下；步骤3；基于步骤2得到的坐标集，构建了一个前向投影误差函数进行非线性优化，通过最小化重投影误差获得相机的内在参数与左右相机外在参数；步骤4：得到相机的内在参数与左右相机外在参数后，基于质心距离增量矩阵计算旋转和平移矩阵，得到相机的外在参数。本发明更精确、更有效的前向投影误差函数进行非线性优化。
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公开(公告)号：CN112140125B
公开(公告)日：2022-01-14
申请号：CN202011009532.3
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，具体涉及一种水下柔性目标抓取系统及其精确力感知方法。本发明的一种水下柔性目标抓取系统主要用于在复杂水下环境中完成对抓取力的精确感知和对作业目标的无损可靠抓取。传感器首先通过与手爪相连的弹性体与应变电桥感知形变，随后力信号经过电路系统转化为电信号经处理后传输至上位机，最后经由基于最小二乘原理的数据解耦算法进行处理，补偿水动力和摩擦后得到最终的实际抓取力大小。本发明的一种水下柔性目标抓取系统的精确力感知方法能够在水下机器人腕力传感器系统设计初期代替部分复杂高昂的水池实验，针对外载荷作用下的输出进行定性定量分析，为水下机器人抓取力感知与控制的进一步优化设计提供参考。
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公开(公告)号：CN112119986A
公开(公告)日：2020-12-25
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111105444A
公开(公告)日：2020-05-05
申请号：CN201911408004.2
申请日：2019-12-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06T7/246
Abstract: 本发明涉及一种适用于水下机器人目标抓取的连续跟踪方法，属于视觉目标跟踪技术领域；包括核相关运动模型的建立；HOG特征提取；建立表观模型；模型的更新和迭代。本发明基于核相关滤波理论通过基样本的循环位移实现密集采样从而提取更加丰富的训练样本集合，通过提取HOG特征，建立跟踪目标的表观模型引入核函数从而解决非线性回归问题，提升计算效率，根据反馈结果判断是否需要重新初始化跟踪，提出一种基于系统置信度自判别机制，实现了对目标的连续跟踪。本发明不仅可以保证对水下目标的稳定跟踪，而且能够自行判断遮挡和误跟踪情况，从而重新识别跟踪，进而完成对水下目标的连续跟踪可靠抓取。
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公开(公告)号：CN109558694A
公开(公告)日：2019-04-02
申请号：CN201811602018.3
申请日：2018-12-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
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：CN106477008B
公开(公告)日：2018-07-31
申请号：CN201611055918.1
申请日：2016-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供种三体流线型自主作业水下机器人平台,涉及种水下机器人平台,属于水下机器人领域,包括框架、流线型外壳、电池仓、控制仓、推进系统、运动感知系统、水下视觉感知系统和两个机械手,流线型外壳覆盖在框架上,电池仓安装在流线型外壳的底部,控制仓设置在框架内,所述水下视觉系统和所述运动感知系统均安装在所述流线型外壳的前端,所述推进系统安装在流线型外壳上,两个所述机械手安装在框架上。本发明是能够在非结构化环境中通过水下机器人和机械手的协调运动实现对目标的自主、稳定和高精度作业的平台。
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公开(公告)号：CN107766818A
公开(公告)日：2018-03-06
申请号：CN201710972572.X
申请日：2017-10-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G06K9/00523 , G01S7/539 , G06K9/00503
Abstract: 本发明属于声呐技术中信号处理领域，具体涉及一种启发式的水下结构化环境线特征提取方法。步骤有：获取机械扫描成像声呐原始数据；在载体系下进行声纳数据处理，并进行二值化处理，得到用于特征提取的点集；在载体系下使用投票算法进行投票以提取出结构化环境的直线特征；用启发式方法处理直线特征，得到能够描述结构化环境的线段特征；基于导航系统得到载体的位置信息和航姿信息，进而将提取到的线段特征转换到全局坐标系下。本发明解决了目前的机械式扫描前视声呐所运用的算法对水下结构化环境线特征提取不完备的问题，使用本方法从结构化环境中提取线段特征的准确率大于90％，并且本发明适用于水下同步定位与建图以及水下结构化环境特征建模。
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公开(公告)号：CN105643626B
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201610130717.7
申请日：2016-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种基于双重判据的水下机器人推力优化分配方法，针对水下机器人的推进器布置情况建立推力分配模型，对矢量推进器在每个自由度方向推力进行2范数和无穷大泛数双重判据的推力优化分配；使用对偶原理将推力优化分配的原问题转化为线性等式的对偶问题，利用神经网络方法求解该线性等式得到推力分配的优化解；根据每个推进器的控制电压—推力曲线，将优化解得到的每个推进器推力进行多次艾特金插值，得到推进器的输出电压，实现水下机器人多个自由度的运动控制。本发明可最大限度地利用推进器同时完成机器人的多自由度运动，对水下机器人的精确控制、容错控制、抗扰控制、作业过程中的姿态稳定控制等方面有重要作用。
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