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公开(公告)号：CN115453914B
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202211277205.5
申请日：2022-10-19
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明公开了一种考虑海浪干扰的无人艇回收分布式决策仿真系统，完成海洋作业中母船对无人艇的自动回收任务。首先，搭建无人艇回收任务所需的仿真环境；基于DuelingNetwork算法设计决策模块，并针对应用场景优化神经网络结构，使决策模块具有短时记忆功能；实现分布式通信机制，将决策模块置于服务器端，环境模块置于客户端；最后，启动服务器与客户端程序，控制无人艇抽象的智能体完成回收任务。该系统针对实际复杂海况，设计模拟物理交互的仿真环境；采用深度强化学习算法，使得AI控制器应对复杂场景时，具有更强的鲁棒性，且让模型具有迁移学习能力；分布式通信机制将训练与控制独立运行，便于实现离线训练，同时可以实现远程控制效果。
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公开(公告)号：CN115195942B
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202210957887.8
申请日：2022-08-10
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 针对无人艇收放效率低且收放过程中无人艇易受海浪影响产生摆动的问题，设计一种具有减摇功能的无人艇收放装置。本发明装置由顶部一级滑道、顶部二级滑道、液压伸缩杆、减横摇系统、减纵摇系统、液位传感器、夹持系统、伺服电机、PLC控制器等部分组成。收放过程中通过夹持系统固定无人艇，顶部一级滑道、二级滑道、液压伸缩杆依次伸长收缩，完成收放过程。当母船受海浪影响产生横摇纵摇时，母船与装置整体产生相同方向相同角度倾斜，减横摇系统和减纵摇系统中的滚轴可在滚轴托架内转动，保持无人艇收放过程中在竖直方向上位姿稳定。本发明能有效减少无人艇收放过程中母船的横摇纵摇对无人艇的影响，收放效率高，稳定性好。
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公开(公告)号：CN114442640A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202210189745.1
申请日：2022-02-28
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种水面无人艇轨迹跟踪控制方法，所述方法包括：鉴于水面无人艇在海面航行会受到环境干扰和洋流变化的影响，在对水面无人艇进行三自由度建模时加入洋流变化和环境扰动，同时搭建干扰观测器对干扰进行观测和洋流自适应估计律对洋流进行估计，为了达到能量消耗小的目的，搭建状态误差端口受控哈密顿控制器，进而将干扰值和洋流估计值结合状态误差端口受控哈密顿控制器设计轨迹跟踪控制律，实现水面无人艇精准轨迹跟踪。
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公开(公告)号：CN117151590A
公开(公告)日：2023-12-01
申请号：CN202311176961.3
申请日：2023-09-13
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06Q10/087 , G06Q10/0835
Abstract: 本发明针对传统时间窗优化容易造成运行路径节点堵塞，影响整个仓储任务执行的效率问题，公开了基于平移时间窗和任务路径规划的AGV调度方法，具体包括：在运输系统的地图中设定关键节点、出入站点信息，建立与车间实物相同运输线路的网格路径地图，初始化系统信息并更新网格地图，对任务优先级进行排序，搜索AGV最短路径并检测是否存在时间窗冲突，当存在时间窗冲突时，任务优先级更高AGV优先通过，并将冲突栅格点删除重新进行时间窗规划，再与停车等待成本进行比较选取最优结果。仿真结果表明，本发明提出基于平移时间窗和任务路径规划的AGV调度方法，克服了传统时间窗算法在存在时间窗冲突时容易造成运行路径堵塞的问题，AGV路径规划效率高。
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公开(公告)号：CN115167465B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202210957889.7
申请日：2022-08-10
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明针对人工势场法(artificial potential field approach,APFA)在无人潜器三维路径规划应用存在局部震荡、易陷入局部极小值的问题，公开了基于人工势场栅格法的无人潜器三维路径规划方法，具体包括：在三维地图下将障碍物进行栅格化处理，采用斥力点附着在栅格体表面的方法，弥补传统APFA建模理想化导致规划路径变长的缺点；改变栅格体表面的斥力函数，使栅格体表面势场平行栅格体表面形成环绕势场，解决无人潜器路径规划局部震荡的问题；通过引入虚拟目标点，避免无人潜器陷入局部最优；最后对路径点进行插值平滑处理，使得路径光滑。仿真结果表明，本发明提出改进APFA方法有效克服了无人潜器在三维路径规划下局部震荡及易陷入局部极小值的不足，规划路径平滑，时间效率高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114802594B
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202210622957.4
申请日：2022-06-02
Applicant: 哈尔滨理工大学
Abstract: 针对船载设备由于海浪干扰产生摇摆的问题，设计一种升沉补偿的三自由度船载稳定平台。本发明装置由减横摇外环、减纵摇内环、升沉补偿系统、PLC控制箱、双向阻尼器、多角度传感器、超声波距离传感器、波高观测系统、横纵摇伺服系统和载物平台等部分组成。减横摇外环、减纵摇内环和升沉补偿系统保持载物平台在横纵摇及升沉方向的位置恒定，采用角度传感器测量横、纵摇角信号，进而驱动横、纵摇伺服系统，抑制装置在横纵摇方向的运动，利用波高观测系统获取波高后计算补偿后期望位置，带入阻抗公式获得系统输出力，补偿升沉方向的干扰。本发明对载物平台的横、纵摇及升沉三自由度分别进行干扰补偿，本装置的稳定性强，响应速度快，控制精度高。
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公开(公告)号：CN114442640B
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202210189745.1
申请日：2022-02-28
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及一种水面无人艇轨迹跟踪控制方法，所述方法包括：鉴于水面无人艇在海面航行会受到环境干扰和洋流变化的影响，在对水面无人艇进行三自由度建模时加入洋流变化和环境扰动，同时搭建干扰观测器对干扰进行观测和洋流自适应估计律对洋流进行估计，为了达到能量消耗小的目的，搭建状态误差端口受控哈密顿控制器，进而将干扰值和洋流估计值结合状态误差端口受控哈密顿控制器设计轨迹跟踪控制律，实现水面无人艇精准轨迹跟踪。
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公开(公告)号：CN114815626A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210621013.5
申请日：2022-06-02
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开一种舵鳍系统的预测自抗扰减摇控制方法，旨在解决舵鳍系统存在不确定扰动、状态耦合和输出延迟问题。分析船舶所受外力情况，建立三自由度船舶状态空间方程。针对不可观测状态，采用总扰动的思想解耦模型，分别设计纵摇自抗扰控制器和横艏摇预测观测器。横艏摇预测观测器在传统自抗扰的基础上尽可能多的保留原有的系统模型特性，只把状态耦合项、模型未知项、外部扰动等价为总扰动，单独考虑延迟问题。再利用强化学习不断地将系统的测量状态与模型的预测信息进行比较，并实时地修改预测模型和控制器参数，保证预测输出的准确度。最后利用二次规划求解舵角鳍角控制律。所述方法跟踪精度高，超调量小，减摇效果好。
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公开(公告)号：CN117151590B
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202311176961.3
申请日：2023-09-13
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G06Q10/087 , G06Q10/0835
Abstract: 本发明针对传统时间窗优化容易造成运行路径节点堵塞，影响整个仓储任务执行的效率问题，公开了基于平移时间窗和任务路径规划的AGV调度方法，具体包括：在运输系统的地图中设定关键节点、出入站点信息，建立与车间实物相同运输线路的网格路径地图，初始化系统信息并更新网格地图，对任务优先级进行排序，搜索AGV最短路径并检测是否存在时间窗冲突，当存在时间窗冲突时，任务优先级更高AGV优先通过，并将冲突栅格点删除重新进行时间窗规划，再与停车等待成本进行比较选取最优结果。仿真结果表明，本发明提出基于平移时间窗和任务路径规划的AGV调度方法，克服了传统时间窗算法在存在时间窗冲突时容易造成运行路径堵塞的问题，AGV路径规划效率高。
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公开(公告)号：CN116859960B
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202310946057.X
申请日：2023-07-28
Applicant: 哈尔滨理工大学
IPC: G05D1/485 , G05D101/10
Abstract: 本发明针对传统编队中易发生内部碰撞、队形切换不稳定以及避障无法保持队形等难以自适应的问题，公开了一种多UUV队形切换与编队避障的自适应方法，具体包括：首先在三维环境下对障碍物进行栅格化建模，对UUV进行速度约束，然后与人工势场法相结合在编队中对UUV增加斥力势场，避免形成编队过程中UUV内部之间碰撞，通过引入队形距离系数，增强UUV编队在不同海洋地形下的自适应性，最后针对不同大小的障碍物，采用优先避障和队形变换两种策略，使UUV编队在栅格地图中顺利避开障碍物，到达目标点。仿真结果表明，本发明提出的方法有效改善了传统编队方法易发生内部碰撞和队形切换不稳定的问题，并提高了编队避障的自适应性。
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