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公开(公告)号：CN114217521B
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202111437305.5
申请日：2021-11-30
申请人： 中国科学院沈阳自动化研究所
摘要： 本发明涉及到自主水下机器人运动控制领域，具体说是基于推进器矢量布局的水下机器人的全姿态运动控制方法。包括以下步骤：控制计算：根据水下机器人的结构与姿态构造姿态球形模型，根据该模型，设计基于航向角偏差弧线的PID航向控制方法，计算满足水下机器人各个姿态下的纵倾与偏航所需力矩；推力分配：通过推进器矢量布局结构以及水下机器人的机构，对推进器产生的纵倾力矩与偏航力矩进行计算，并设计横滚自适应的矢量布局推力与力矩分配方法，从而完成对水下机器人的运动控制。本发明基于矢量布局推进器的自主水下机器人的全姿态运动控制方法，保证推进器矢量布局的全姿态运动自主水下机器人能够全姿态平稳航行。
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公开(公告)号：CN114689347A
公开(公告)日：2022-07-01
申请号：CN202011576321.8
申请日：2020-12-28
申请人： 中国科学院沈阳自动化研究所
摘要： 本发明涉及一种无人潜水器辅助测试系统，包括：板卡测试单元和与其连接的传感器测试单元、推进器测试单元、噪声测试单元、室内水面通讯测试单元；在无人潜水器组装阶段依次完成板卡测试、传感器测试和推进器测试，并获取相应的测试数据；在组装完成后的无人潜水器进行整体运行阶段，在实验室水池条件下，利用卫星定位与通讯进行潜水器本体噪声及设备干扰测试，作为无人潜水器绝缘下降故障诊断的判断依据。本发明具备在实验室水池环境下对无人潜水器的组装和整体运行进行测试的能力；对于无人潜水器绝缘下降、噪声干扰等问题可以动态检测和排查，避免在湖试及海试暴露问题付出巨大代价；本发明不仅可以用于无人潜水器，还可以用在其他潜水器或海洋装备上。
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公开(公告)号：CN114217521A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111437305.5
申请日：2021-11-30
申请人： 中国科学院沈阳自动化研究所
摘要： 本发明涉及到自主水下机器人运动控制领域，具体说是基于推进器矢量布局的水下机器人的全姿态运动控制方法。包括以下步骤：控制计算：根据水下机器人的结构与姿态构造姿态球形模型，根据该模型，设计基于航向角偏差弧线的PID航向控制方法，计算满足水下机器人各个姿态下的纵倾与偏航所需力矩；推力分配：通过推进器矢量布局结构以及水下机器人的机构，对推进器产生的纵倾力矩与偏航力矩进行计算，并设计横滚自适应的矢量布局推力与力矩分配方法，从而完成对水下机器人的运动控制。本发明基于矢量布局推进器的自主水下机器人的全姿态运动控制方法，保证推进器矢量布局的全姿态运动自主水下机器人能够全姿态平稳航行。
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公开(公告)号：CN112445243A
公开(公告)日：2021-03-05
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：CN107870621A
公开(公告)日：2018-04-03
申请号：CN201610936341.9
申请日：2016-10-25
申请人： 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC分类号： G05D1/02
CPC分类号： G05D1/0206
摘要： 本发明涉及在未知复杂海底地形环境中的自主水下机器人避碰方法，包括以下步骤：水下机器人对采集的声纳图像数据进行处理，得到障碍目标；根据障碍目标在声纳图像中所处的区域位置，实时确定AUV避碰行为。本发明环境感知虚警率低。获取前视声呐图像，采用图像处理方式感知障碍，提高了障碍识别的准确性。能够满足AUV在复杂海底地形环境中安全无碰的执行任务。保证AUV不发生近底碰撞，也不会出现底部丢失的问题。提高探测效率。保证AUV探测作业的航迹要求，重复覆盖或留白的情况少。
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公开(公告)号：CN106767749A
公开(公告)日：2017-05-31
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
CPC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：CN106681352A
公开(公告)日：2017-05-17
申请号：CN201510750233.8
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： G05D1/10
摘要： 本发明涉及一种可旋转舵推进器的水下机器人控制方法，实现对AUV的五自由度运动控制。本发明包括速度控制、航向控制和垂直面控制；所述速度控制包括速度开环控制和速度闭环控制，所述速度开环控制不考虑速度反馈直接输出控制推进器轴向推力；所述速度闭环控制将速度反馈引入到航速控制器中；所述航向控制为变结构航向控制；所述垂直面控制分为强机动控制和弱机动控制，在水下机器人与目标位置的距离大于设定值时，采用强机动控制；否则采用弱机动控制。与传统的控制方法比较，本方法具有更好的鲁棒性，更能适应外界环境的改变，提高了AUV的控制能力。本方法移植方便，可以适用于各种机器人。
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公开(公告)号：CN118707938A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202310296039.1
申请日：2023-03-24
申请人： 中国科学院沈阳自动化研究所 , 广东智能无人系统研究院(南沙)
IPC分类号： G05D1/43
摘要： 本发明涉及水下机器人技术领域，尤其涉及一种AUV的高精度航迹控制方法，实现自主水下机器人在海洋探测时进行小尺度高密度探测。包括：AUV通过外部惯性导航设备和多普勒获取当前位置和速度状态信息；通过获得的位置、速度信息和预先规划轨迹来决策潜水器采用航迹保持控制方法还是测线切换控制方法；基于AUV的控制方法，设计高精度高精度航迹控制器，确保AUV能够高精度的控制自身航迹。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：CN113535672B
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202010296975.9
申请日：2020-04-16
申请人： 中国科学院沈阳自动化研究所
摘要： 本发明属于海洋运动平台的浊度数据处理领域，具体说是一种基于自主水下机器人平台的浊度数据处理方法。本发明包括以下步骤：搭载水质仪设备的自主水下机器人在规划线路上进行探测运动，测量并记录路线上的水质仪浊度数据；根据水质仪浊度数据进行数字化建模，根据已探测水质仪浊度数据的线性关系预测未探测区域的浊度，根据自主水下机器人的探测运动构建大地系浊度数据地图。本发明将大量离散的浊度数据融合成数字化模型，使浊度数据满足线性关系，为海水浊度研究提供更加显明证据。
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公开(公告)号：CN113535672A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202010296975.9
申请日：2020-04-16
申请人： 中国科学院沈阳自动化研究所
摘要： 本发明属于海洋运动平台的浊度数据处理领域，具体说是一种基于自主水下机器人平台的浊度数据处理方法。本发明包括以下步骤：搭载水质仪设备的自主水下机器人在规划线路上进行探测运动，测量并记录路线上的水质仪浊度数据；根据水质仪浊度数据进行数字化建模，根据已探测水质仪浊度数据的线性关系预测未探测区域的浊度，根据自主水下机器人的探测运动构建大地系浊度数据地图。本发明将大量离散的浊度数据融合成数字化模型，使浊度数据满足线性关系，为海水浊度研究提供更加显明证据。
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