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公开(公告)号：CN110889844B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN201911201375.3
申请日：2019-11-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06T7/00 , G06V10/46 , G06V10/75 , G06V10/762 , G06V10/56
Abstract: 本发明属于海洋珊瑚生物研究技术领域，具体涉及一种基于深度聚类分析的珊瑚分布及健康状况评估方法。本发明通过改进的图像拼接算法将采集的视频图像拼接成较大的图像，利用深度学习算法对暖水珊瑚进行目标识别检测，之后将识别目标通过k‑means分割算法进行图像分割，最后再来研究珊瑚的分布及健康状况。本发明提出的方法提高了图像拼接效率，实现了珊瑚图像的光滑无缝拼接，利用YOLOV3实现了对图像中珊瑚的快速检测，通过图像分割计算珊瑚面积提高了珊瑚覆盖率的精确度，使得珊瑚分布及健康状况的整体计算速率获得很大提高，对研究珊瑚礁的分布情况和健康状况具有良好的效果。
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公开(公告)号：CN113427476B
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202110800626.0
申请日：2021-07-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及水下探测领域，特别涉及一种机械臂。一种声呐监测机器人用机械臂，包括：机械臂安装座，机械臂安装座上设置有机箱，机械臂安装座上开设有安装口，安装口的内部设置有轴承模组，轴承模组的内表面安装有固定环，安装槽中活动安装有旋转座，旋转座包括通过螺栓连接的上座体和下座体，上座体和下座体均通过螺栓与固定环固定连接。本申请的一种声呐监测机器人用机械臂，能够提高旋转座与机械臂安装座之间的稳定性，从而使得机械臂在使用时更加的稳定，而且旋转座与机械臂安装座之间的转动更加的顺畅，旋转时更加的平稳，还能够方便机械臂夹持不同形状和尺寸的物品，从而提高机械夹爪的适用性，使用效果更好，带来更好的使用前景。
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公开(公告)号：CN113525641B
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202110809497.1
申请日：2021-07-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及水下机器人技术领域，特别涉及一种紧急悬浮装置。一种海底声呐机器人用紧急悬浮装置，包括：连接底座，其顶部设有支撑筒、连接环和顶盖，连接环和顶盖之间连接波纹管并设置有气囊套；缓升机构，其包含一号自锁电机以及安装座，且一号丝杆与安装座中心处的螺纹筒连接；以及急升机构，其包含二号自锁电机以及二号丝杆，且二号丝杆与支撑筒顶部的螺纹筒连接。本发明通过在顶盖和连接环之间设置丝杆传动，能够根据需要自由调节顶盖和连接环之间波纹管形成体积，方便机器人缓慢上移；另外，本发明通过在高压区的内部设置气体发生器，并在隔板上设置电磁阀，能够根据需要自由调节气囊套的膨胀程度，从而控制机器人的漂浮速度。
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公开(公告)号：CN113098443A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110357236.0
申请日：2021-04-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H03H21/00
Abstract: 本发明涉及一种无迹Kalman滤波方法。一种交互式多调制因子无迹Kalman滤波方法，设定N个无迹Kalman滤波的调制因子及各调制因子之间的转移概率，设定N个初始状态高斯分布的均值、方差矩阵及权重；对于每一个时间历元，假设上一个时间历元的状态后验分布为N个Gauss分布的加权混合，执行如下步骤：计算上一时间历元观测已知情况下的混合概率密度；将每一个调制因子对应的上一时间历元后验概率密度混合为单个的Gauss分布，计算对应的均值与方差矩阵；得到每一个调制因子当前时间历元的后验Gauss分布以及对应的似然概率密度；计算当前时间历元每一个调制因子的权重；计算得到当前时间历元的后验状态估计及方差矩阵。本发明对于非线性状态估计问题有更好的估计性能。
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公开(公告)号：CN113093092A
公开(公告)日：2021-07-09
申请号：CN202110358029.7
申请日：2021-04-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种单信标定位方法，首先建立运动学模型及观测模型；将位置状态及参数状态先验分布建模为Student’s t分布与高斯分布；将海流观测噪声与水声信号传递时间观测噪声建模为Student’s t分布；将所有的高斯分布与Student’s t分布的方差矩阵、尺度矩阵和自由度参数看作随机变量，先验分布建模为其对应的共轭先验；将所有的Student’s t分布分解为分层高斯的形式。每一个时间历元采用序贯更新的方式：得到位置状态的预测值；得到参数状态的预测值；对噪声参数的超参数进行预测；进行海流速度观测相关变量的更新；进行水声信号传递时间相关变量的更新。本发明可以同时处理实际水下单信标定位系统当中常见的观测野值以及噪声统计参数的时变未知性。
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公开(公告)号：CN110261858A
公开(公告)日：2019-09-20
申请号：CN201910496780.6
申请日：2019-06-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于隧洞检测领域，具体涉及一种基于水下标志物直线检测的隧洞AUV引导方法。本发明利用AUV左右两侧的摄像机进行检测，将拍摄的图像传入嵌入式计算机处理，首先对水下图像预处理，然后利用改进Sobel算子进行边缘检测，利用改进的Hough变换方法进行直线检测，若连续3帧检测到的直线数大于设定的阈值，则检测到标志物，进入转弯模式，减速靠近待转弯支洞一侧隧洞壁。利用布置在AUV中体的测距声纳信息，控制AUV保持与隧洞壁一定间距，当AUV左、右侧测距声纳测量值发生剧烈变化时，说明已进入支洞，通过AUV自适应调整艏向角完成转弯，使AUV顺利驶入支洞。本发明大大减少了人工参与，在任务执行阶段不需要人为操纵，整个检测过程由AUV自主完成，作业成本低。
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公开(公告)号：CN107416161B
公开(公告)日：2019-04-23
申请号：CN201710722278.3
申请日：2017-08-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种AUV多波束声纳搭载装置，主要包括AUV壳体、第一电子舱上承载部件、多波束电子舱、第二电子舱下承载部件、承载底板、多波束左基阵、多波束右基阵；承载底板固连在多波束AUV壳体内壁，承载底板上表面通过第一螺栓与第二电子舱下承载部件连接；第一电子舱上承载部件通过第二螺栓与第二电子舱下承载部件进行连接；第二电子舱下承载部件环形内壁与多波束电子舱圆周外表面相切；第一电子舱上承载部件环形部分开有平行4条矩形槽；AUV壳体两侧壁分别开斜槽，多波束左基阵、右基阵分别放置在斜槽中；在AUV左右壁斜槽周围两侧分别开4个圆孔，利用通过该孔进行固定；多波束左基阵与多波束右基阵夹角为60°，以便保持良好的相位相干性。
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公开(公告)号：CN109241552A
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201810764979.8
申请日：2018-07-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 一种基于多约束目标的水下机器人运动规划方法，属于机器学习以及水下机器人运动规划领域。模型构建阶段：将机器人避障声呐的信号与流速传感器的流速信号转化为当前环境；根据动力学约束，建立离散动作空间；以水下障碍物作为约束，建立奖赏函数；基于多目标约束建立马尔可夫决策过程，为算法实现建立基础；训练阶段：基于Q学习算法进行训练，在当前环境，基于贪心策略执行动作，每执行一步策略，基于原始策略进行评估并更新一次策略，改进策略直到适应环境，实现规划目的。本发明考虑了水流、碍航物、目标等多约束目标，将强化学习方法与水下多约束目标结合，实现了水下机器人的运动规划，具有较强的实时性，并且可以适用于多种环境。
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公开(公告)号：CN108873687A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201810759163.6
申请日：2018-07-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下机器人技术领域，具体设计一种基于深度Q学习的智能水下机器人行为体系结构规划方法。包括：AUV行为规划体系结构分层设计；基于深度Q学习的行为规划及动作规划策略设计。主要流程为:将AUV的行为规划体系结构划分为“任务‑行为‑动作”三个层次,首先任务分解层将AUV收到的任务指令分解为各个行为，然后行为规划层通过获取到的环境信息对完成任务所需要的行为进行规划，最后动作执行层利用Q学习的方法训练AUV完成最优动作规划，通过控制AUV执行机构产生动作达到目标指令。本方法利用强化学习的方法训练水下机器人，使AUV能够在真实的动态水下环境中实现自主行为规划，省去了大量逻辑编程，提高了水下机器人的智能性。
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公开(公告)号：CN113443109B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202110800620.3
申请日：2021-07-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于声呐技术领域，具体是一种声呐机器人的驱动装置。一种海底声呐机器人的驱动装置，包括：呈倒“U”型结构的主体架，主体架的两个竖直端之间设置有桨筒，桨筒的两侧通过第二转轴与主体架的内壁转动连接，桨筒内通过支架固定安装有螺旋桨；主体架上方设置有安装盘，安装盘呈圆盘型结构，安装盘的中心处通过主承载柱与主体架的水平端中心处转动连接，本发明可以用作驱动声呐机器人亦可以控制声呐机器人的上浮和下潜，同时，由于主体架通过主承载柱转动安装在安装盘的下方，因此主体架与安装盘之间可以进行相对转动，从而可以改变整个桨筒的方向，使得该驱动装置还可以用作控制声呐机器人进行转向，功能性强。
