一种多信息融合水下机器人定位方法

    公开(公告)号:CN114485613B

    公开(公告)日:2024-05-17

    申请号:CN202111655922.2

    申请日:2021-12-31

    IPC分类号: G01C21/00 G01C21/20 G06T7/80

    摘要: 本发明涉及一种多信息融合水下机器人定位方法。本发明用数值积分方法计算不同角度下双目摄像头拍摄范围重叠区域面积,找到双目摄像头拍摄范围重叠区域面积最大的角度;用棋盘法标定双目摄像头的内参,用拟合直线误差判断标定是否成功,之后标定双目摄像头的外参;位姿解算,获取多传感器信息以待分析,利用传感器信息解算机器人位姿并进行融合以实现优势互补;位姿优化,利用存储的若干关键帧状态进行批量调整;回环检测,当前时刻拍摄到的图像和存储的若干帧图像用词袋法度量相似度,以检测水下机器人是否重新回到某个位置附近。本发明结合多种传感器信息,提高其定位的精度,弥补了单一视觉定位对光照变化敏感、在弱纹理区域效果差的缺点。

    一种基于DVL信息的水下机器人动态定高控制方法

    公开(公告)号:CN118795897A

    公开(公告)日:2024-10-18

    申请号:CN202411281866.4

    申请日:2024-09-13

    IPC分类号: G05D1/43

    摘要: 本发明提出了一种基于DVL信息的水下机器人动态定高控制方法,属于水下机器人控制技术领域,所述方法包括:根据DVL两个前向波束实时信息及水下机器人实时倾角信息估计波束探测区域水平距离、垂向水深;采用二次多项式拟合前行区域历史水平距离、垂向水深,并结合期望定高高度生成定高轨迹;对拟合后的轨迹进行离散化处理,并结合期望航速与综合曲率确定预瞄距离,同时通过移动平均方式平滑调整预瞄距离;根据预瞄点位置及当前位置的纵向误差计算水下机器人的期望俯仰角,实时调整水下机器人的倾角,实现精确定高路径跟踪。通过实施本发明实施例的方法可控制水下机器人高精度、高安全地跟踪海底起伏航行,以提升其近海底定高观测能力。

    一种多信息融合水下机器人定位方法

    公开(公告)号:CN114485613A

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202111655922.2

    申请日:2021-12-31

    IPC分类号: G01C21/00 G01C21/20 G06T7/80

    摘要: 本发明涉及一种多信息融合水下机器人定位方法。本发明用数值积分方法计算不同角度下双目摄像头拍摄范围重叠区域面积,找到双目摄像头拍摄范围重叠区域面积最大的角度;用棋盘法标定双目摄像头的内参,用拟合直线误差判断标定是否成功,之后标定双目摄像头的外参;位姿解算,获取多传感器信息以待分析,利用传感器信息解算机器人位姿并进行融合以实现优势互补;位姿优化,利用存储的若干关键帧状态进行批量调整;回环检测,当前时刻拍摄到的图像和存储的若干帧图像用词袋法度量相似度,以检测水下机器人是否重新回到某个位置附近。本发明结合多种传感器信息,提高其定位的精度,弥补了单一视觉定位对光照变化敏感、在弱纹理区域效果差的缺点。

    一种用于支持水下航行器长时间工作的海底坞站

    公开(公告)号:CN117104465A

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202311194395.9

    申请日:2023-09-15

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: B63C11/52

    摘要: 本发明公开一种用于支持水下无人航行器长时间工作的海底坞站。其采用框架结构,在前方和上方设置开口供航行器出入。设置有可开合甲板,用于扩大航行器的着陆面积。设置有机械引导装置,用于引导航行器降落后精确运动至坞内完成对接。设置有压紧装置,用于对接完成后对航行器进行固定。设置有无线充电和光通信装置,用于与水下航行器进行能量和信息交互。设置有用于海上布放的航行器锁紧装置和抛载上浮装置。设置有用于近岸试验的气囊实现布放回收。本发明采用“降落式”对接的海底坞站,结合光学和机械引导,减少对航行器运动控制精度的依赖,降低水下对接难度,使其能够高效地支持航行器实现长时间工作,同时提升坞站布放回收的快捷性和安全性。

    一种基于机器视觉的多阶段AUV末端回收导引方法

    公开(公告)号:CN116993815A

    公开(公告)日:2023-11-03

    申请号:CN202310899709.9

    申请日:2023-07-21

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种基于机器视觉的多阶段AUV末端导航定位方法。本发明包含以下步骤:标定相机水下参数:获取水下相机的内参和畸变系数;主动光源导航:通过光源信息解算AUV位姿;寻找进入点:实现AUV从主动光源导航到被动图案导航的切换;被动图案导航:在距离尚远的时候利用棋盘解算位姿,在棋盘不能完全观测到时利用多个二维码信息融合解算位姿。本发明针对六自由度全驱AUV特点,设计了符合其运动学特征的降落式对接方式,采用中远距离检测主动光源、近距离检测被动图案标记的组合导航方式,融合了光源导航和图案标记导航的优点,能够在末端导航阶段AUV提供全过程高可靠的定位。

    一种海底充电式游爬双模水下航行器

    公开(公告)号:CN112722217A

    公开(公告)日:2021-04-30

    申请号:CN202011630526.X

    申请日:2020-12-31

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开一种海底充电式游爬双模水下航行器。本发明采用近碟形外形,设置有水平和垂直尾翼,在游行运动时具有较小的运动阻力和良好的运动稳定性。设置有脚轮,下部中央设置有涡旋吸盘,可以实现海底平面的吸附爬行运动。配备有无线充电和光通讯装置,能够与海底基站实现自主对接、能量补给和数据传输。拥有完善的环境感知和水下定位系统,能够感知所处环境和自身位置与状态,进行自主决策,实现长时间、高度自治的水下作业。

    一种基于多种传感器的太阳能小车

    公开(公告)号:CN210119707U

    公开(公告)日:2020-02-28

    申请号:CN201920651820.5

    申请日:2019-05-08

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G05D1/02

    摘要: 本实用新型一种基于多种传感器的太阳能小车,太阳能小车除小车本体外,还包括如下四部分:前向通道、控制系统、后向通道、供电系统。前向通道主要功能是道路信息输入,主要包括摄像头、陀螺仪以及超声波模块;后向通道主要功能是运动控制,主要包括电机、舵机、OLED显示屏;控制系统利用前向通道传递的道路信息进行综合加工,进而对后向通道发出相应的控制命令;供电系统主要功能是为电机、舵机和主控芯片提供电能,包括光伏板和稳压模块。本实用新型的小车通过结合多种传感器,增加了玩具小车的益智性;同时采用太阳能供电模块,具有节能环保的特点。