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公开(公告)号:CN119987351A
公开(公告)日:2025-05-13
申请号:CN202411954823.8
申请日:2024-12-27
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明一种基于欠驱动导航深度强化学习的无人船路径规划系统,包括:环境感知模块:用于通过多种传感器采集无人船的位姿、速度信息及与障碍物的距离信息;路径规划器:用于基于所述环境感知模块采集的无人船的位姿、速度信息及与障碍物的距离信息生成的状态向量通过训练好的欠驱动导航Actor‑Critic深度强化学习算法模型逐步生成无人船从起点到终点过程中每一段局部路径;制导控制器:用于基于所述路径规划器生成每一段局部路径采用制导控制算法跟踪局部路径,从局部路径起点到到局部路径终点,直到无人船到达最终目标区域。该方法在训练和执行过程中考虑了控制过程,确保了规划的路径可以被精确跟踪,欠驱动USV可以在动态环境中无碰撞地到达目标位置。
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公开(公告)号:CN117496367B
公开(公告)日:2025-01-17
申请号:CN202311431496.3
申请日:2023-10-31
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06V20/13 , G06V10/25 , G06V10/52 , G06V10/764 , G06V10/774 , G06V10/80 , G06V10/82 , G06N3/045 , G06N3/08
Abstract: 本发明一种遮挡条件下基于注意力机制的无人艇海上船舶目标检测方法,包括以下步骤:获取待处理遮挡条件下无人艇海上船舶目标的数据集;对所述数据集中的图片进行预处理;将预处理后数据集按照比例进行划分为训练集和测试集;构建用于特征提取、特征融合和预测目标所在的位置和所属类别的AodeMar模型;基于训练集对AodeMar模型进行训练,得到训练好的AodeMar模型;将测试集输入到训练好的AodeMar模型中,实现遮挡条件下无人艇海上船舶目标的检测。本发明采用残差连接融合浅层和高层特征增强了局部特征的表征能力,抑制了对检测无效的特征同时增强了对检测有效的特征。有效的解决了在遮挡区域精确定位目标边缘的问题,提高了模型的表达能力和检测精度。
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公开(公告)号:CN112947067B
公开(公告)日:2024-02-20
申请号:CN202110105894.0
申请日:2021-01-26
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种水下机器人三维轨迹精确跟踪控制方法,包括以下步骤:建立水下机器人数学模型;构建跟踪误差系统方程;设计非奇异终端滑模面;设计有限时间扰动观测器;设计控制器。本发明设计了有限时间扰动观测器可实现对外界时变扰动的准确估计,为了补偿扰动,本发明提出了一种基于有限时间观测器的非奇异终端滑模控制方法,不仅补偿了时变扰动对水下机器人的影响,并且所设计的控制器也在有限时间内使跟踪误差镇定至零。同时采用幂次趋近律,有效降低了该控制方法所产生的抖振。本发明提出了基于有限时间扰动观测器的非奇异终端滑模控制策略,解决了复杂多维度时变扰动下的水下机器人精确跟踪问题。
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公开(公告)号:CN113110430B
公开(公告)日:2024-01-30
申请号:CN202110362532.X
申请日:2021-04-02
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明提供一种无人船无模型固定时间精准轨迹跟踪控制方法,包括:构建带有输入饱和以及复杂扰动的USV模型;基于构建的所述USV模型,设计固定时间集总观测器;基于设计的所述固定时间集总观测器,设计自适应辅助系统;基于设计的所述自适应辅助系统,设计快速非奇异终端滑模;基于设计的所述固定时间集总观测器、自适应辅助系统以及快速非奇异终端滑模,设计无模型固定时间精确跟踪控制策略。本发明的技术方案可以保证同时遭遇输入饱和、复杂环境扰动以及模型动态完全未知的无人船在一个期望时间内精准地跟踪上期望轨迹,获得更快的收敛速度与跟踪精度,解决了传统滑模策略中的奇异性和收敛速度慢的问题。
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公开(公告)号:CN117173546A
公开(公告)日:2023-12-05
申请号:CN202310898917.7
申请日:2023-07-20
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06V20/05 , G06V10/82 , G06V10/762 , G06V10/764 , G06V10/77 , G06V10/40 , G06V10/44 , G06N3/0464 , G06N3/048 , G06N3/08
Abstract: 本发明一种基于分组跨通道注意力可变形卷积网络的检测方法,包括以下步骤:获取待识别底栖生物图片构成的数据集,将所述数据集按照比例划分成训练集和测试集;构建用于识别图片上底栖生物的分组跨通道注意力可变形卷积神经网络模型;基于训练集对分组跨通道注意力可变形卷积神经网络模型进行训练,得到训练好的分组跨通道注意力可变形卷积神经网络模型;将测试集数据输入到训练好的分组跨通道注意力可变形卷积神经网络模型中,实现对图片上底栖生物种类的识别。通过有机地集成BDC和SGCA模块,建立了SGCA‑BDC框架,从空间和通道层面来增强底栖生物特征,最终有助于提高底栖生物检测的准确性和鲁棒性。
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公开(公告)号:CN113189867B
公开(公告)日:2023-11-14
申请号:CN202110313345.2
申请日:2021-03-24
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供考虑位姿与速度受限的无人船自学习最优跟踪控制方法,包括:S1、建立无人水面船数学模型,设定无人水面船的期望轨迹数学模型;S2、考虑无人船状态受限,引入障碍李雅普诺夫函数;S3、考虑位姿受限,采用反步法计算最优虚拟控制率;S4、基于步骤S3计算的所述最优虚拟控制率,设计神经网络权重更新率;S5、考虑速度受限,采用反步法设计最优控制器;S6、基于步骤S5设计的所述最优控制器,设计神经网络权重更新率。本发明在考虑无人船最优控制的同时引入状态受限的影响,解决无人船在狭窄水域航行的问题。
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公开(公告)号:CN111399506B
公开(公告)日:2023-04-25
申请号:CN202010177283.2
申请日:2020-03-13
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种基于动力学约束的全局‑局部混合无人船路径规划方法。包括:S1、构建无人船运动学模型,并进行动力学分析;S2、考虑无人船安全范围,采用存储节点的方式,实现无人船全局路径的规划;以优化生成的路径点,约束无人船安全行驶。S3、针对动态的不可预见的环境,构建基于FDM模糊决策模块和FDW精准动态窗口模块的分层结构,实现无人船局部路径的规划;精确地将可驱动的前向、航向角速度和加速度考虑到局部路径的规划中,产生可跟踪且能够实现实时局部避碰的路径。S4、融合上述无人船全局路径规划和无人船局部路径规划方案,形成全局局部混合避障策略。通过在全局最优路径上插入虚拟路径点,使全局和局部路径规划完好结合,完成整个路径跟踪任务。
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公开(公告)号:CN115367061A
公开(公告)日:2022-11-22
申请号:CN202211086368.5
申请日:2022-09-06
Applicant: 大连海事大学
IPC: B63B35/00 , B63B1/10 , B63H9/04 , B60L53/51 , B60L53/52 , B60L53/50 , H02J7/14 , H02J7/35 , H02S10/10 , H02S10/12 , H02S10/20
Abstract: 本发明一种海上自供能充电无人艇,属于,包括无人艇本体;推动无人艇本体行进的水下推进器;设置在所述无人艇本体上,提供航行动力的风帆动力系统;利用采集的风能、太阳能、波浪能转换为直流电能进行输出的风光浪多能互补发电系统;对所述风光浪多能互补发电系统输出的电能进行存储的储能装置;识别出待充电的设备,将所述储能装置输出的电能为待充电设备进行充电的充电装置;所述储能装置还与所述风帆动力系统和所述水下推进器相连接,本申请作为自然能发电、可移动的海上自供能充电无人艇,采用风、光、浪三种自然能协同发电的形式,可以在复杂的海洋环境状况实现全天候发电,具有良好的环境适应性以及可靠性。
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公开(公告)号:CN109857124B
公开(公告)日:2021-09-24
申请号:CN201910222678.7
申请日:2019-03-22
Applicant: 大连海事大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于速度与航向双重制导的无人船精确路径跟踪控制方法,包括以下步骤:计算路径跟踪误差动态;设计速度与航向双重制导律;设计有限时间未知观测器;基于有限时间未知观测器设计非光滑控制器。本发明提出了能根据跟踪误差同时制导速度和航向角的双重制导律,使无人船的位置误差能在有限时间内稳定到零,减轻了方向舵的操作负担,提高了制导系统的操纵灵活性与整体性;本发明设计速度与航向双重制导律来提高制导系统的操纵灵活性与整体性,有限时间未知观测器对复杂的外界扰动与内部不确定进行精确观测,并在非光滑速度与航向控制器中进行补偿,从而极大地提高了路径跟踪控制系统的跟踪精度。
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公开(公告)号:CN113241923A
公开(公告)日:2021-08-10
申请号:CN202110553823.7
申请日:2021-05-20
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明提供一种直线发电机的动子嵌套装置,包括:动子嵌套结构和动子结构,动子结构同心嵌套在动子嵌套结构内部,且动子嵌套结构和动子结构之间设置有一定的间距;动子结构包括:共轴弹簧、三滚珠结构、永磁体铁芯、端盖、永磁体卡扣;永磁体铁芯两端分别通过永磁体卡扣连接端盖,共轴弹簧连接在其中一个端盖的一端,端盖内部设置有三滚珠结构;动子嵌套结构包括:下滑轨、线圈装配单元、上滑轨;动子结构同心嵌套在下滑轨、线圈装配单元、上滑轨内部。本发明的技术方案解决了现有技术中的制造成本高;体积大,安装困难等问题。
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