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公开(公告)号：CN118953619A
公开(公告)日：2024-11-15
申请号：CN202411030690.5
申请日：2024-07-30
申请人： 西北工业大学
摘要： 本申请的实施例涉及水下航行器领域，公开了一种水下航行器的多设备模拟系统及方法，包括：人机交互界面、水下航行器六自由度运动仿真模型、若干个设备与传感器的模拟单元、用于输出及存储的CAN通信设备；若干个设备与传感器的模拟单元包括：深度传感器单元、惯性导航单元、目标仿真模型、电池单元、推进器单元和方向舵单元；用于输出及存储的CAN通信设备和若干个设备与传感器的模拟单元依次通信连接。本申请的实施例提供的一种水下航行器的多设备模拟系统及方法，可以在实际测试过程中，验证控制程序的可靠性与有效性，且模拟效果更加贴合水下航行器实际的工作状态。
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公开(公告)号：CN115344033B
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202210230594.X
申请日：2022-03-10
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G05D1/43 , G06T7/269 , G06T7/73 , G05D1/243 , G05D1/644 , G05D1/242 , G05D1/247 , G05D1/648 , G05D109/10
摘要： 本发明涉及一种本发明涉及一种基于单目相机/IMU/DVL紧耦合的无人船导航与定位方法，采用紧耦合的方式将单目相机、IMU与DVL进行有机融合，通过IMU/DVL预积分、联合初始化有效保证多传感器之间信息的统一性且更好地恢复单目相机的尺度，采用基于滑动窗口的非线性优化获得更加准确的位姿估计，在有效降低了无人船近岸顺利自主作业的导航误差的基础上，提高了导航定位精度。
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公开(公告)号：CN115167484B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202210522084.X
申请日：2022-05-13
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G05D1/485 , G05D101/10
摘要： 本发明涉及一种基于神经网络的自主水下航行器模型预测路径跟踪方法，采用模型预测控制器MPC进行路径跟踪控制的基础上，利用实时测量数据在线训练RBF神经网络，对AUV模型不确定性进行补偿，抑制了模型不确定性对模型预测控制器的干扰，减小了系统的超调量和跟踪误差。MATLAB环境下仿真结果表明，基于RBF‑MPC路径跟踪控制算法与经典的MPC算法相比，具有更好的暂态、稳态性能和更好的节能效果。
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公开(公告)号：CN117670684A
公开(公告)日：2024-03-08
申请号：CN202311571434.2
申请日：2023-11-22
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G06T5/00 , G06V10/774 , G06V10/56 , G06V10/54 , G06V10/82 , G06N3/045 , G06N3/0475 , G06N3/094
摘要： 本申请的实施例涉及图像处理技术领域，公开了一种用于水下视觉导航与建图的图像增强方法、设备及介质，该方法包括：获取若干样本水下图像及其对应的参考图像，生成训练集和验证集；基于训练集和预设的损失函数对预构建的生成器和判别器进行训练，得到训练完成的生成器；将验证集中的各样本水下图像输入至训练完成的生成器中，根据训练完成的生成器的输出和各样本水下图像对应的参考图像，调整训练完成的生成器中的各超参数，得到增强模型；将待增强水下图像输入至所述增强模型中，获得增强后的图像，以进行视觉SLAM，从而快速改善原始水下图像的质量，提升图像中特征点的数量，保证水下视觉导航与建图可以顺利进行。
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公开(公告)号：CN115080053B
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202210652820.3
申请日：2022-06-10
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G06F8/41 , G06F18/214 , G06N3/0464 , G06N3/08
摘要： 本发明涉及一种面向监督学习应用的集群机器人控制方法，首先在原有机器人系统的上位机软件C++环境中部署libtorch接口，并配置好调用libtorch所需的环境；其次，在深度学习框架PyTorch的Python仿真环境下离线训练控制桌面集群机器人的监督学习模型，将训练好的.pkl模型处理为可以被Torch Script编译器所理解的torch脚本，并保存为.pt后缀文件；最终在Python仿真环境中训练得到的控制网络通过libtorch接口导入上位机的C++环境中，实现对微型桌面机器人集群的控制。本发明结合了C++环境在工程开发领域和Python环境在深度学习领域上的优势，将仿真得到的桌面集群机器人控制网络迁移到实际场景中，能够大幅度减少在实际环境中的训练成本，对于后续智能算法在集群机器人平台上的迁移具有重要意义。
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公开(公告)号：CN117553797A
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202311512434.5
申请日：2023-11-14
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G01C21/20 , G05D1/243 , G05D1/644 , G05D1/43 , G05D109/10
摘要： 本发明涉及一种基于矩形识别的集群机器人位置感知系统及方法，属于机器人领域。系统包括灯光标志模块、视觉传感器模块、主控板，主控板连接灯光编码模块和视觉传感器模块。方法包括主控板处理视觉传感器采集到的图像，用于处理视觉传感器采集到的图像，计算邻居机器人的相对距离和角度并将处理后的结果储存到其存储单元中，可供集群算法程序调用，同时主控板控制给灯光标志模块供电。本发明仅需机器人搭载廉价摄像头模块和简单灯光标志模块，便可以获取周围邻居的位置信息。
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公开(公告)号：CN117184371A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202311134148.X
申请日：2023-09-05
申请人： 西北工业大学
摘要： 本发明涉及一种穿戴式自感应水下推进器及推进方法，属于水下推进控制领域。穿戴式自感应水下推进器包括控制箱、腿部穿戴设备和水下推进器，控制箱用于控制推进器；腿部穿戴设备集成了姿态传感器与推进器固定架，姿态传感器与控制箱以防水线相连；水下推进器固定于大腿处腿部穿戴设备，同时与控制箱以防水线连接。通过采集腿部运动频率、幅度及姿态角，将其作为输入信号，控制推进器的输出功率，增加穿戴式推进器的灵活性；并通过合理规划微控制器、水下推进器及姿态传感器的位置、将电源集成在推进器中并在微控制器处集成按键等操控装置，减少穿戴、结构复杂度。解决现有替代手持式推进器方案中未完全解放双手的问题。
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公开(公告)号：CN114003029B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202111065374.8
申请日：2021-09-12
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 本发明提出一种声光融合导引的自主水下航行器鲁棒对接回收方法，AUV以航路点导引方式依次完成航路点，并到达位于回收笼正前方的最后一个航路点，根据参考航向角以及水下航行器速度，采用模糊控制直线跟踪方法继续行驶，进行水下航行器自适应导引对接回收；并在接近回收笼的过程中，采用声光导引组合，根据超短基线USBL测量结果以及光学手段，结合航行器自身的经纬度，对回收笼的经纬度进行实时更新；当AUV调整到回收笼中心附近时，AUV相机识别到回收笼底部中心目标光源，AUV对回收笼底部中心目标光源进行自适应跟踪与位姿计算结果修正，完成水下航行器的自主对接。本发明能够实现AUV的水下回收，降低AUV能源消耗，同时避免发生不必要的碰撞，提高对接成功率。
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公开(公告)号：CN116149354A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202211544469.2
申请日：2022-12-04
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G05D1/10
摘要： 本发明涉及一种基于自发同步算法的异步交互集群调控方法，使用数学语言描述异步交互的问题，集群机器人初始的交互时刻决定了该集群为异步交互或同步交互；结合实际平台的特点在集群机器人平台上使用脉冲耦合同步算法，将群内个体的交互脉冲信号作为协调机制，从而在无同步时钟的分布式集群中，实现整个集群由异步交互自发转变为同步交互；将自组织同步算法应用在异步交互的集群机器人系统上，实现分布式的集群机器人交互时刻逐渐同步，最终自发转变为同步交互集群。本方法考虑了真实集群机器人感知交互的特点，将交互脉冲信号作为协调机制，方便在实物平台的使用；将异步交互的集群自发转变为同步集群，消除了异步交互对集群运动带来的负面影响。
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公开(公告)号：CN115877856A
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202211226382.0
申请日：2022-10-09
申请人： 西北工业大学
IPC分类号： G05D1/06
摘要： 本发明涉及一种考虑控制分配的水下滑翔机被动容错控制方法，针对水下滑翔机的纵向运动姿态控制，首先设计控制分配方法将具有相似控制作用的冗余执行机构的作用力合并，之后给出使代价函数最小的控制分配方案，最终添加滑模组件实现执行机构在发生失效故障、偏置故障及卡死故障情况下的稳定控制。相较于现有的控制器，本发明所设计的控制器能够在实现容错控制的前提下，保证在预先设计的时间内收敛到稳定状态，并且该预先设计的时间与系统的初始状态无关。
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