一种基于图像码路标的水下机器人极地冰下视觉辅助导航方法

    公开(公告)号:CN114415221B

    公开(公告)日:2024-08-09

    申请号:CN202111637834.X

    申请日:2021-12-29

    IPC分类号: G01S19/48 G01S19/41

    摘要: 本发明涉及一种基于图像码路标的水下机器人极地冰下视觉辅助导航方法,包括:制作图像码路标并对其进行位置信息编码;通过冰钻在冰面钻洞之后将图像码路标布放于冰底;水下机器人冰下航行过程中利用摄像头或其他光学设备对冰下图像码路标进行识别;通过图像码的识别,确定图像码对应的位置坐标;根据水下机器人的姿态,估算水下机器人相对路标点的位置;结合通过路标标号信息获得对应的图像码路标位置信息和估算的距离路标距离方向,得到水下机器人当前估算的位置更新信息,实现冰下位置的校正。

    一种适用水下回收过程的超短组合导航方法

    公开(公告)号:CN112815949B

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202110141010.7

    申请日:2021-02-02

    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

    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

    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

    IPC分类号: G05B11/42 B63G8/14

    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。

    一种基于数据驱动的水下机器人设备数采驱动方法

    公开(公告)号:CN116361365A

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202111621609.7

    申请日:2021-12-28

    IPC分类号: G06F16/25 G06F9/30

    摘要: 本发明公开了一种基于数据驱动的水下机器人设备数据采集驱动方法。该方法中,数据驱动包含多种设备的驱动程序,数据驱动程序接收到设备发给计算机的数据帧后,依靠数据帧识别设备种类,并匹配符合的驱动程序,解析数据帧得到设备数据。之后数据驱动程序依据统一的数据框架,将设备数据放入数据库。该方法即可以实现计算机接口在线驱动多种设备;且使用统一的数据框架容纳设备数据,数据库可以使用统一的方法处理设备数据。

    一种基于声学路标与光学路标组合辅助导航的水下机器人极地冰下回收方法

    公开(公告)号:CN114228959B

    公开(公告)日:2023-03-21

    申请号:CN202111637832.0

    申请日:2021-12-29

    IPC分类号: B63C11/52

    摘要: 本发明涉及一种基于声学路标与光学路标组合辅助导航的水下机器人极地冰下回收方法,包括:水下机器人冰下巡航过程中依靠自主导航系统向回收洞口航行时,通过航行路线上预置的水下光学二维码路标进行导航校准,逐步从远处向冰下回收洞口靠近;待水下机器人航行至回收洞口2km以内后,通过洞口吊放的声学路标进行持续的导航位置校准,并引导水下机器人自主向声学路标靠近;待水下机器人航行至洞口附近,光学传感器可见洞口下放的回收网,综合使用声学路标及光学路标信息引导水下机器人钻入回收网,此时自动停止机器人推进系统,等待起吊脱离水面,将水下机器人放置在隔板上,完成整个回收过程。

    一种基于图像码路标的水下机器人极地冰下视觉辅助导航方法

    公开(公告)号:CN114415221A

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202111637834.X

    申请日:2021-12-29

    IPC分类号: G01S19/48 G01S19/41

    摘要: 本发明涉及一种基于图像码路标的水下机器人极地冰下视觉辅助导航方法,包括:制作图像码路标并对其进行位置信息编码;通过冰钻在冰面钻洞之后将图像码路标布放于冰底;水下机器人冰下航行过程中利用摄像头或其他光学设备对冰下图像码路标进行识别;通过图像码的识别,确定图像码对应的位置坐标;根据水下机器人的姿态,估算水下机器人相对路标点的位置;结合通过路标标号信息获得对应的图像码路标位置信息和估算的距离路标距离方向,得到水下机器人当前估算的位置更新信息,实现冰下位置的校正。

    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

    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

    IPC分类号: G05B11/42 B63G8/14

    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。

    一种基于多AUV的海洋观测方法

    公开(公告)号:CN112527017B

    公开(公告)日:2022-02-11

    申请号:CN202011460917.1

    申请日:2020-12-11

    IPC分类号: G05D1/10 G01C13/00

    摘要: 本专利涉及一种基于多AUV的海洋观测方法,对局部区域的海洋特征进行自适应观测。其中包括,被观测海洋特征的环境模型用多个基函数线性表示;执行任务前,利用先验知识初始化模型参数;执行任务时,每台AUV包括一个局部滤波器、全局滤波器和规划器,局部滤波器根据在线采集的数据递归估计海洋特征环境模型的参数以实现环境状态的局部估计;全局滤波器负责将AUV局部滤波器得到的局部信息和其它AUV发送过来的信息进行融合实现环境状态的全局估计;每台AUV的规划器依据融合后的全局信息,构建本地目标函数进行自适应路径规划。本方法能够充分发挥多AUV的优势,提高海洋观测的可观性,减少AUV间的通信量,有效克服AUV间信息重复使用导致的过自信问题。

    一种水下机器人海上回收方法

    公开(公告)号:CN111332411B

    公开(公告)日:2021-11-16

    申请号:CN202010215905.6

    申请日:2020-03-25

    IPC分类号: B63B23/48 B63B23/60

    摘要: 本发明涉及一种水下机器人海上回收方法,包括:水下机器人无动力上浮到达海面时,通过铱星全球卫星系统与母船控制单元进行通讯,发送GPS信息以及机器人状态信息。控制台收到GPS位置信息后,母船以此坐标为目标点行进。母船到达目标点通过驾驶台瞭望搜索,控制台通过无线电进行遥控。根据海洋表层流向调整母船动力定位,门架侧船舷顺流,此种布局可保障回收侧海面较为平静,便于机器人回收。利用长杆将起吊绳与起吊钩连接,开启回收绳绞盘将载体起吊至脱离水面。当机器人于对接机构完全贴合后,机器人起吊锁紧机构抱紧进入工作状态,此时可将起吊生绞车释放。确认锁紧机构紧固正常后操作门架回摆,将机器人落与固定位置后完成整个回收流程。