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公开(公告)号：CN117842327A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202410045686.X
申请日：2024-01-11
Applicant: 西北工业大学宁波研究院 , 西北工业大学
Abstract: 本发明一种多模态自主变形仿生喷流航行器，属于机械领域；包括沿轴向依次排布的头部扑翼、水密电子舱、重浮力调节舱、柔性喷流控制舱、矢量喷口，整体轮廓模仿鱿鱼外形；所述头部扑翼包括头壳及对称设置于头壳两侧的柔性扑翼；所述水密电子舱用于容纳航行器所用电子元器件；所述重浮力调节舱通过重量调节浮力，进而实现对航行器深度的控制；所述柔性喷流控制舱通过控制体积的膨胀和收缩，完成吸水和急速排水的过程，进而完成喷流‑滑行运动，提供间歇性的推进力；所述矢量喷口通过改变与航行器中轴线之间的夹角，完成对喷流方向的控制，进而实现航行器航行方向和姿态的控制。本发明能够完全模仿鱿鱼的喷流‑滑行运动过程，进行高效的喷流推进。
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公开(公告)号：CN117021065A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202310394660.1
申请日：2023-04-13
Applicant: 西北工业大学宁波研究院 , 西北工业大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种具有时间非对称特征的CPG相位振荡器模型及其应用。该模型引入时间非对称系数，使得频率随向上及向下行程的不同而改变，以实现时间非对称特征；将带有时间非对称系数的频率方程引入传统的CPG相位振荡器模型中，即可完成具有时间非对称特征的CPG相位振荡器模型的构建。与现有技术相比，本发明构建的CPG相位振荡器模型可实现时间非对称的类正弦信号输出，能够单独控制输出信号的向上、向下频率，有利于提高仿生机器人的运动效率，实现仿生机器人的运动控制仿生。
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公开(公告)号：CN116667500A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310753044.0
申请日：2023-06-26
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学宁波研究院
IPC: H02J7/00 , H01M10/42 , H01M10/44 , G06N3/0499 , G06N3/084
Abstract: 本发明涉及一种采用神经元网络模型对水下航行器锂电池组均衡的方法，以及实现均衡的系统。通过建立神经元网络模型的方法，将以电池SOC为指标的均衡策略和以电压为指标的均衡策略相互融合。经过充分训练的神经元网络模型根据电池工作中的数据动态选择均衡指标和策略，根据神经元网络模型输出采用有效提高均衡策略的效率。以电池SOC为指标的均衡策略或以电压为指标的均衡策略对水下航行器锂电池组实施均衡，使得整个电池组的不一致性得以消除，避免造成电池的过度充电或过度放电，延长了电池的使用寿命，避免会因为电池热失控发生自燃而使得水下航行器锂电池组损毁而造成重大损失。
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公开(公告)号：CN116009564A
公开(公告)日：2023-04-25
申请号：CN202211567285.8
申请日：2022-12-07
Applicant: 西北工业大学宁波研究院 , 西北工业大学
IPC: G05D1/06
Abstract: 本发明涉及一种基于Q学习的仿蝠鲼机器鱼深度控制方法，与传统的控制方法相比，本发明不需要建立控制对象模型，通过采集实验数据，离线训练Q表格，然后将表格移植到样机控制器中，通过查表的方式取得控制变量，控制样机在固定深度游动。与其他强化学习控制方法相比，其对硬件资源要求低，对空间需求小，功耗小，实现方便。其有益效果在于：方法的实现对控制器的硬件要求低，普通的单片机就可以实现，除了节约成本外，还达到节约空间和节约能源的效果。本发明实现简单，泛化能力强，除了可以应用于仿生水下机器人外，还能应用于传统水下AUV。
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公开(公告)号：CN114576293A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210265452.7
申请日：2022-03-17
Applicant: 西北工业大学宁波研究院 , 西北工业大学
IPC: F16D65/14 , F16D65/16 , F16D121/20
Abstract: 本发明一种电磁机械制动器、方法及应用，属于水下航行器机制动器领域；包括锥齿轮副、电磁铁组件和轨迹限位组件，通过电磁铁组件控制齿轮副的啮合与断开，并由轨迹限位组件锁定制动器状态；通过两齿轮副接触产生制动，通过电机零位控制及配合有弹簧压力的锥齿轮且自对准啮合的特点，完成两齿轮副的接触，从而改变摩擦系数对制动扭矩的限制。其中电磁铁组件的压缩弹簧结合特有的限位槽型结构实现制动器的保持或断开，且制动过程平稳无碰撞；此制动器是完全结构接触方式，可以实现在高压力、润滑油填充的环境稳定可靠的制动效果。本发明实现了在大于4000m深度水下防水驱动电机充油环境下稳定制动。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119180102A
公开(公告)日：2024-12-24
申请号：CN202411168962.8
申请日：2024-08-23
Applicant: 西北工业大学宁波研究院 , 西北工业大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/28 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明一种近底高频大变形扑动的水动力数值计算方法，属于仿生水下机器人领域；方法步骤为：根据仿生对象的外形几何参数构建仿真数值模型；对所述仿真数值模型和流场进行网格划分，并确定计算域；构建流体求解模型；设置流体计算的边界条件；通过网格变形实现仿生数值模型的变形和运动；仿真数值模拟计算得到，仿生数值模型在近底条件下高频大变形扑动产生的涡脱及水动力参数信息。本发明将TFI和ghost(虚拟)方法相结合，并使用重叠网格对计算模型进行网格划分，实现模型在不同近底距离下的高频、大变形运动，提高了扑动过程中网格的变形能力以及计算的准确高效性。
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公开(公告)号：CN118859997A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410857745.3
申请日：2024-06-28
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学宁波研究院
IPC: G05D13/62
Abstract: 本发明涉及一种基于非对称模糊S面控制的仿蝠鲼航行器速度控制方法，涉及水下航行器控制技术领域。仿蝠鲼航行器通过自身搭载的姿态传感器，实时采集仿蝠鲼航行器的速度信息，得到仿蝠鲼航行器的当前速度；计算仿蝠鲼航行器的当前速度与期望速度的速度误差以及速度误差变化率；将仿蝠鲼航行器当前速度误差和误差变化率输入到模糊控制器中，模糊控制器输出S面控制器的控制参数的变化量；根据变化量分别对模糊S面控制器的控制参数进行在线修正；基于S面控制器的归一化输出、前馈频率、基准频率设计仿蝠鲼航行器的速度控制器。本发明利用模糊规则表实现控制器控制参数的实时修正，提升了控制效果；引入前馈环节，提高了控制精度。
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公开(公告)号：CN118838373A
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202410842506.0
申请日：2024-06-27
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学宁波研究院
Abstract: 本发明涉及一种基于区域行为划分的仿蝠鲼航行器群游跟随控制策略，涉及仿蝠鲼航行器技术领域。包括：仿照大型鱼群中个体的运动行为，将仿蝠鲼航行器的跟随区域划分为不同的行为区域，所述行为区域包括追逐区、保持区和避碰区；基于不同行为区域，设定不同的跟随控制目标；根据测距传感器获取仿蝠鲼航行器之间的相对位置信息，基于相对位置信息建立基于纯追踪导引法的仿蝠鲼航行器跟随运动学模型；基于仿蝠鲼航行器跟随运动学模型和不同行为区域的跟随控制目标设计不同行为区域的跟随航行器的航向控制律和速度控制律。本申请设计了多种避障策略，有效提升仿蝠鲼航行器的航行安全性和环境适应性。
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公开(公告)号：CN117148727B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311424151.5
申请日：2023-10-31
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学宁波研究院
Abstract: 本发明涉及一种基于尾鳍与变浮力系统的仿蝠鲼航行器底栖下潜控制方法，属于水下航行器运动控制领域。包括通过内置的高度计装置，实时获取航行器对底高度；根据航行器对底高度与设定的对底高度阈值进行比较，划分为不同模态阶段；在不同的模态阶段中，通过控制航行器两侧胸鳍和尾鳍的振幅、振幅偏置以及调整变浮力系统使航行器以不同的姿态下潜。本发明通过对于航行器俯仰姿态的受力分析，利用尾鳍与胸鳍的联合扑动，实现航行器水下落底软着陆，减轻落底时海底环境对航行器的冲击，降低航行器结构损伤风险，提高航行器底栖下潜作业的安全性。
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公开(公告)号：CN117406089A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311278729.0
申请日：2023-09-30
Applicant: 西北工业大学 , 西北工业大学宁波研究院
IPC: G01R31/367 , G01R31/396 , G06N7/01
Abstract: 本发明涉及一种基于蒙特卡洛算法评估柔性电池组的可用容量的方法，属于电池管理技术领域。在经验模型的基础上，通过实验数据分析了温度与电池健康状态SOH之间的关系及其影响因素，并利用非线性回归对数据进行拟合，确定了模型参数，最终建立了不可逆容量损失与温度和时间的存储寿命预测模型。基于单体的差异和存储测试过程中的测量误差，建立了误差模型，并对电池的存储寿命进行了蒙特卡洛模拟测试。基于上述给出了单个柔性电池的容量衰减概率分布，再结合电池组的成组方式与成组可用电量的算法规律得到柔性电池组的可用容量的概率分布。
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