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公开(公告)号：CN114675644B
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202210276370.2
申请日：2022-03-21
申请人： 中国科学院沈阳自动化研究所
摘要： 本发明涉及水下机器人的运动控制技术领域，尤其涉及变结构水下机器人运动控制方法，实现变结构水下机器人在机械臂扰动条件下的高精度垂直面控制。本发明从参数辨识角度实时估计机械臂运动下机器人静力学参数的变化特征，采用基于动力学模型的在线参数辨识技术，将机械臂运动和水下机器人本体运动统一放入滤波器进行辨识估计，根据水下机器人姿态角和速度测量值反馈校正静力学参数的估计值，同时设计参数递推阻尼和遗忘因子，降低参数辨识过程中的过参数化风险，实现静力学参数的实时精确估计；再将时变静力学参数估计和动力学模型结合，实现水下机器人在机械臂扰动情况下的高精度垂直面运动控制。
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公开(公告)号：CN113190025B
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202110493658.0
申请日：2021-05-07
申请人： 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC分类号： G05D1/06
摘要： 本发明涉及水下机器人的运动控制技术领域，尤其涉及变结构水下机器人运动控制方法，实现变结构水下机器人在机械臂扰动条件下的高精度航迹控制。本发明从速度滤波角度分析机械手扰动，采用基于相邻时刻测量相关性的速度滤波技术，统一机械手扰动和变结构水下机器人本身扰动的观测模型，降低扰动分析对动力学模型的依赖性，再根据速度反馈测量和目标航迹误差权重，考虑变结构水下机器人航行能力约束，实时计算变结构水下机器人的目标航向和目标速度等航迹控制量，实现变结构水下机器人在机械手扰动条件下的高精度航迹控制。
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公开(公告)号：CN112445244B
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202011237182.6
申请日：2020-11-09
申请人： 中国科学院沈阳自动化研究所
摘要： 本发明涉及水下机器人目标搜索技术领域，尤其涉及多自主水下机器人的目标搜寻方法。针对多自主水下机器人多源目标融合、低带宽数据通信等关键问题，提出了一种适用于多自主水下机器人的海底目标搜寻方法，首先估算目标的初始位置；然后采用分布式滤波方法得到自主水下机器人对目标的局部估计，同时量化评估自主水下机器人导航精度对目标搜索精度的影响；最后利用多自主水下机器人交互的目标局部估计信息，实现对目标位置的全局优化估计。本方法能够有效地处理多自主水下机器人的海底目标搜寻问题，量化描述自主水下机器人导航精度对目标位置估计精度的影响，采用分布式递推模式融合多源数据，提高目标搜寻的位置精度，具有较强的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN112445243B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202011236848.6
申请日：2020-11-09
申请人： 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC分类号： G05D1/12
摘要： 本发明涉及水下机器人目标搜索技术领域，尤其涉及一种自主水下机器人的海底目标搜寻方法，本发明通过观测性分析技术实现搜索路径的在线规划，同时利用目标的位置估计反馈校正自主水下机器人累积导航误差，抑制平台对目标位置估计的干扰，实现自主水下机器人对目标位置的精确估计。本方法能够有效地处理水下目标搜索，自主规划搜寻路径，改善系统可观测性；采用自主水下机器人导航位置和目标位置滚动优化策略，抑制自主水下机器人导航累积误差对目标估计的干扰，提高了目标位置搜索精度，具有较强的工程应用价值；本方法移植方便，扩展性强，也适用于无人船、半潜式自主水下机器人等的海底目标搜索应用领域。
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公开(公告)号：CN113190025A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110493658.0
申请日：2021-05-07
申请人： 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC分类号： G05D1/06
摘要： 本发明涉及水下机器人的运动控制技术领域，尤其涉及变结构水下机器人运动控制方法，实现变结构水下机器人在机械臂扰动条件下的高精度航迹控制。本发明从速度滤波角度分析机械手扰动，采用基于相邻时刻测量相关性的速度滤波技术，统一机械手扰动和变结构水下机器人本身扰动的观测模型，降低扰动分析对动力学模型的依赖性，再根据速度反馈测量和目标航迹误差权重，考虑变结构水下机器人航行能力约束，实时计算变结构水下机器人的目标航向和目标速度等航迹控制量，实现变结构水下机器人在机械手扰动条件下的高精度航迹控制。
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公开(公告)号：CN112815949A
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202110141010.7
申请日：2021-02-02
申请人： 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC分类号： G01C21/20
摘要： 本发明涉及水下机器人对接回收过程中的导航技术领域，尤其涉及自主水下机器人水下对接回收过程的超短组合导航方法。首先，采用水面船搭载超短基阵定位自主水下机器人，水面船通过船载水声通信机通过水声链路下传超短定位到自主水下机器人，然后自主水下机器人融合超短数据获得最优位置估计，最后自主水下机器人向水面船发送已收超短的应答信号，水面船对未应答信号的超短数据采用超时重发机制。本专利创新地采用乱序组合导航滤波技术，克服了传统超短在线组合导航面临的超短数据丢包、乱序超短数据无法处理的难题，将超短数据融合从当前时刻扩展到历史时刻，有效提高了超短数据的利用率，提升了自主水下机器人基于超短基线的组合导航精度。
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公开(公告)号：CN111928850A
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN202010198740.6
申请日：2020-03-20
申请人： 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC分类号： G01C21/20
摘要： 本发明涉及水下组合导航技术领域，尤其涉及一种自主水下机器人极地冰架下环境的自主水下机器人的组合导航方法组合导航方法，针对极地水下长航程的自主水下机器人长时间航行的累积导航误差消除问题，实现自主水下机器人自主携带声学导航信标，自主水下机器人自主布放声学导航信标，自主标定声学信标布放三维空间位置，最后根据信标标定结果进行单信标组合导航，解决冰下长时间远程自主水下机器人导航位置的累积偏移问题。本发明的重点是解决冰下布放信标的位置标定问题，在信标标定成功后，再根据信标标定位置和单信标测距对冰下自主水下机器人进行导航。
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公开(公告)号：CN106767749B
公开(公告)日：2019-01-25
申请号：CN201510822664.0
申请日：2015-11-20
申请人： 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC分类号： G01C21/00
摘要： 本发明涉及水下机器人技术领域，尤其涉及一种基于GRD格式地图的路径生成方法，实现自主水下机器人在变化海洋环境下的路径规划。包括以下步骤：读取GRD格式的地图文件获得地图信息；将获得的地图信息载入到地图转化软件中，根据地图信息，进行地图信息识别；根据潜水器的起始点，规划出下一个航行点的坐标，通常下一个航行点使用的是极坐标，将极坐标转换成大地坐标系。与简单的路径规划方法比较，本方法具有更好的性能，在热液探测环境下更有优势，更能适应外界环境的改变，提高了AUV的工作能力。本方法移植方便，可以适用于各种水下机器人。
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公开(公告)号：CN103808294B
公开(公告)日：2018-08-14
申请号：CN201210461401.8
申请日：2012-11-15
申请人： 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC分类号： G01B21/18
摘要： 本发明公开一种深度计标定检测装置，该装置适用于深度计的标定检测，该深度计为压力或电流传感器；深度计标定检测装置包括计算机装入机箱内并带侧保护罩还有台式气压压力泵和数字压力校验仪；本发明压力泵采用气压方式，压力泵干净无污染，其压力泵的压力值通过压力校验仪进行显示，以保证被测深度计在规定的气压下实现对其性能参数的检测，检测结果由计算机处理；本发明结构简单、操作性能好，检测方便，可以快速对深度计进行标定检测并输出检测报告，为深度计的生产验收和实际使用提供检测依据。
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公开(公告)号：CN106679662A
公开(公告)日：2017-05-17
申请号：CN201510753608.6
申请日：2015-11-06
申请人： 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC分类号： G01C21/20
摘要： 本发明涉及一种基于TMA技术的水下机器人单信标组合导航方法，实现水下机器人的水下组合导航定位。本发明包括：利用AUV不同时刻的单信标斜距测距测量值，计算当前时刻的AUV声学定位位置；建立基于TMA技术的单信标组合导航的卡尔曼滤波器，计算组合导航的位置估计。与传统长基线导航和超短基线组合导航比较，本方法具有成本低，设备简单，节省作业时间的优点，降低了水下机器人组合导航系统复杂性，提高了水下机器人组合导航系统的可靠性。本方法移植方便，可以适用于各种潜航器水下导航定位。
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