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公开(公告)号：CN105824236A
公开(公告)日：2016-08-03
申请号：CN201610130731.7
申请日：2016-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种水下机器人的自适应组网通信方法。根据AUV节点之间的相对距离，对于距离领航员AUV节点较远而距离其他跟随AUV较近的节点采用线性拓扑传输方式，而对于其他AUV节点采用一对多竞争拓扑传输方式。在线性拓扑传输过程中，领航员AUV和所有的跟随AUV通过广播与应答的方式实现时间同步，之后节点根据距离领航员AUV和数据传输的效果选择负责外围节点的通信或休眠，这就降低了领航AUV的能量消耗，提高了整个AUV编队组网的生存时间。而一对多竞争的自适应通信方法包含了一种四路握手传输方法，该发明可以降低传输的丢包率并提高网络的吞吐量。
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公开(公告)号：CN117474993A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311407550.0
申请日：2023-10-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 水下图像特征点亚像素位置估计方法及装置，涉及水下图像处理技术领域。针对现有技术中，解决图像亚像素的定位方法图像处理的复杂程度高，配置要求高的技术问题，本发明提供的技术方案为：水下图像特征点亚像素位置估计方法，采集运动目标上预设数量特征点；定义时间序数矩阵和图像特征点整点反馈矩阵和非线性拟合待求参数矩阵；求解非线性拟合的待求参数矩阵；根据求解，得到下一次亚像素的估计值；定义特征点整数反馈位置变化的变化率矩阵；采集在视觉伺服控制作业运动变化慢的后期阶段特征点的亚像素线性预测值；得到下一次图像平面特征点亚像素估计值。适合应用于解决图像亚像素的定位方法的工作中。
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公开(公告)号：CN114862904B
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202210280456.2
申请日：2022-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06T7/246 , G06V20/05 , G06V20/40 , G06V10/40 , G06V10/74 , G06V10/764 , G06V10/82 , G06N3/0464 , G06N3/0985
Abstract: 本发明公开了一种水下机器人的孪生网络目标连续跟踪方法，对待跟踪目标进行目标检测，接着将检测出目标作为作为模板支路的输入，并将所跟踪的视频序列逐帧作为检测支路的输入，然后经过孪生网络进行特征提取，提取特征图作为输入经过两个卷积层扩展成为分类分支和回归分支，随后进行相似度打分，若分数＜阈值，则需要再次重新进行目标检测，若分数≥阈值，则认为跟踪成功，根据相邻帧移动位移判断预测帧移动方向，以前跟踪框几何中心点坐标为中心向外扩充为视频序列图像大小，前帧视频序列原图和扩充后的图的重叠部分为预测帧目标跟踪范围。本发明解决海流作用下水下目标跟踪正确率低的问题，并且降低了计算成本，提高水下目标跟踪的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN115373409A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202210920765.1
申请日：2022-08-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明属于路径规划技术领域，涉及一种复杂环境下水下机器人协同捕捞海生物的路径规划方法，具体流程为基于DBSCAN算法的聚类分布、基于改进粒子群算法的任务分配、双值迭代网络的路径规划。本发明首先采用一种基于密度的水下海生物目标聚类方法，对抓取目标进行聚类，为抓取任务提供任务目标；又提出一种结合LSTM网络的改进双值迭代网络，得到预测后的水下环境，对原始的地图进行修正；最后提出了一种基于改进粒子群算法的水下多机器人的任务分配方法，通过优化粒子群算法为每个机器人分配的任务，使用改进双值迭代网络，为每个机器人规划长周期的路径，实现复杂环境下水下机器人协同捕捞海生物的路径规划。
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公开(公告)号：CN115031726A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210324057.1
申请日：2022-03-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种数据融合导航定位方法，步骤1：测量惯性坐标系下水下机器人相对于海底速度，对速度进行积分测得相对位移；步骤2：通过双目摄像机获取目标图片，通过双目测距分别获得相邻时刻水下机器人在双目坐标系下位置，然后得到相邻时刻在惯性坐标系下的位置，然后得到在惯性坐标系下的位移；步骤3：利用步骤1的相对位移和步骤2的在惯性坐标系下的位移值，采用变种NDT算法进行延时补偿，并对步骤2得到的位移进行补偿；步骤4：对补偿后的位移与相对位移进行融合，得出水下机器人抓取过程中的位置。本发明解决通过双目测距延时和频率低问题以及由于光照条件的变化无法连续测距的问题，满足水下机器人在抓取状态时导航定位要求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113954093B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202111314040.X
申请日：2021-11-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下机器人技术领域，具体涉及一种可浮游或行走的水下桥墩和导管架检测清洗机器人。本发明设计的行走轮式机构对运行的曲面具有一定的适应性，能够根据桥墩或导管架等工作壁面的曲率通过轮式机构的摆动装置，保证在机器人的曲面桥墩或导管架的竖直面上行走，也可通过旋转机器人的轮式机构，同时不改变机器人的主体的方向，使机器人环绕圆柱形曲面做圆周运动，同时利用机器人的视觉系统完成检测，利用机械手的携带装备完成清洗作业。本发明具有适应性、结构简单、检测和清洗精度高等优点。
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公开(公告)号：CN107766818B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN201710972572.X
申请日：2017-10-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
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：CN107225587B
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN201710511946.8
申请日：2017-06-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种用于海底生物无损捕捞的形状自适应机械手机构，主要针对现有的水下手爪在抓取海参等海生物时形状适应性不强，抓取不可靠或容易抓伤海参等缺点，设计一个电机结合蜗轮蜗杆机构驱动的多指手爪机构，然后驱动各个手指的连杆机构，通过多指手爪机构对海参的周边包络，形状适应性抓取运动，完成对海参等海生物的柔性、无损、可靠抓取。本发明的机械手主要由肩关节模块、可转动臂杆模块、肘关节模块、腕关节模块、形状自适应手爪机构以及两个聚丙烯加长臂杆等装配组合而成。本发明具有抓取可靠、形状适应性好、包络速度快、易于水下密封等优点。
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公开(公告)号：CN112140125A
公开(公告)日：2020-12-29
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：CN111079733A
公开(公告)日：2020-04-28
申请号：CN201911282978.0
申请日：2019-12-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种基于水下成像环境模型的数据增广方法，属于水下目标检测识别技术领域。不同程度的海洋湍流对水下图片成像质量的影响不同，针对这个问题采用基于湍流模型的数据增广方法,此方法可模拟不同程度的海洋湍流对水下图片成像的影响；水下图片通过水下机器人拍摄，不同的拍摄视角拍摄同一个目标存在不同，针对这个问题采用基于透视变换模型的数据增广方法，此方法可模拟同一目标不同的拍摄视角所拍摄的图片；水下拍摄时人造光的存在会使图片存在不均匀光照现象，针对这个问题采用基于不均匀光照模型的数据增广方法，此方法可模拟水下图片不同的不均匀光照现象。本发明提高了水下机器人深度学习目标识别的成功率。
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