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[发明专利]一种无绝对位置传感器的舵机舵角检测及控制方法-CN202111400719.0在审
发明人：马振波;尹远;刘青岳;徐会希;陈仲;朱宝彤 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2021-11-24 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： H02P6/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种无绝对位置传感器的舵机舵角检测及控制方法，包括：步骤100：获取舵机舵角初始位置a；步骤200：获取舵角命令数值b并判断是设置命令还是转动命令，如果是转动命令则继续执行下一步；步骤300：读取非绝对式位置传感器当前数值，并计算上电后电机转动的角度增量；步骤400：计算当前舵机舵角实际位置；步骤500：对舵机电机进行控制；步骤600：控制芯片未检测到断电，不会执行中断，程序跳转至步骤200；检测到断电，触发中断；步骤700：中断触发；步骤800：控制芯片将舵机电机停转并存储当前舵角位置至芯片内部的存储空间。本发明无需依赖额外的绝对位置传感器即可实现绝对的舵角检测和控制，系统更简单。
一种绝对位置传感器舵机检测控制方法

[发明专利]一种基于基站的水下机器人长期驻留控制系统及方法-CN202111292849.7在审
发明人： 朱宝彤;徐会希;石凯;陈浩;马振波;何宁 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2021-11-03 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： B63C11/52 文献下载
摘要：本发明涉及水下装备领域，特别涉及一种基于基站的水下机器人长期驻留控制系统及方法。包括水下机器人端和基站端；水下机器人端包括，主控单元、休眠静默与唤醒开关、二次电池组能源、无线充电单元受电端、水下光通信单元A端依次连接，主控单元与水下机器人其他节点设备连接，无线充电单元受电端与休眠静默与唤醒开关连接；基站端包括基站控制单元、基站能源、无线充电单元送电端、水下光通信单元B端。其中基站控制单元分别与基站能源、无线充电单元送电端、水下光通信单元B端连接，基站能源与无线充电单元送电端连接。本发明可实现水下机器人在基站的长期驻留，大大提高水下机器人的作业效率和灵活性。
一种基于基站水下机器人长期驻留控制系统方法

[发明专利]一种无人潜水器辅助测试系统-CN202011576321.8在审
发明人：徐春晖;朱宝彤;陈仲;马振波;邵刚 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2020-12-28 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G01M99/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种无人潜水器辅助测试系统，包括：板卡测试单元和与其连接的传感器测试单元、推进器测试单元、噪声测试单元、室内水面通讯测试单元；在无人潜水器组装阶段依次完成板卡测试、传感器测试和推进器测试，并获取相应的测试数据；在组装完成后的无人潜水器进行整体运行阶段，在实验室水池条件下，利用卫星定位与通讯进行潜水器本体噪声及设备干扰测试，作为无人潜水器绝缘下降故障诊断的判断依据。本发明具备在实验室水池环境下对无人潜水器的组装和整体运行进行测试的能力；对于无人潜水器绝缘下降、噪声干扰等问题可以动态检测和排查，避免在湖试及海试暴露问题付出巨大代价；本发明不仅可以用于无人潜水器，还可以用在其他潜水器或海洋装备上。
一种无人潜水辅助测试系统

[发明专利]一种自主水下机器人用深度相机-CN202011360130.8在审
发明人：石凯;朱宝彤;陈浩;马振波;何宁;马小鸥 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2020-11-27 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： H04N5/225 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于自主水下机器人的深度相机，包括传感器成像模块、蓝绿光源、光源驱动模块、电源模块、与光源匹配的镜头、处理与通信模块、对外接口、密封外壳。深度相机安装在自主水下机器人上，深度相机的蓝绿光源发射经调制的蓝色或绿色光脉冲，经水下目标的反射和水下光场传播后，反射到与光源匹配的镜头上，镜头可以滤除光源波段以外的干扰信号，传感器成像模块接收到场景反射回来的光源调制光生成原始图像数据，经处理与通信模块的处理和校正后，生成包含深度信息的三维点云图，通过外部接口并发送给自主水下机器人的控制系统，用于自主水下机器人感知水下环境信息。本发明具有深度测量范围大、低成本、帧率高、使用方便等优点。
一种自主水下机器人深度相机

[实用新型]一种自主水下机器人用深度相机-CN202022814955.4有效
发明人：石凯;朱宝彤;陈浩;马振波;何宁;马小鸥 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2020-11-27 - 公布日： 2021-06-08 - 主分类号： H04N5/225 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种用于自主水下机器人的深度相机，包括传感器成像模块、蓝绿光源、光源驱动模块、电源模块、与光源匹配的镜头、处理与通信模块、对外接口、密封外壳。深度相机安装在自主水下机器人上，深度相机的蓝绿光源发射经调制的蓝色或绿色光脉冲，经水下目标的反射和水下光场传播后，反射到与光源匹配的镜头上，镜头可以滤除光源波段以外的干扰信号，传感器成像模块接收到场景反射回来的光源调制光生成原始图像数据，通过外部接口并发送给自主水下机器人的控制系统，用于自主水下机器人感知水下环境信息。本实用新型具有深度测量范围大、低成本、帧率高、使用方便等优点。
一种自主水下机器人深度相机

[实用新型]用于全海深的水下按压式开关装置-CN202021527309.3有效
发明人： 朱宝彤;徐会希;陈浩;石凯;马振波;蒋兴宇;郑旭 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2020-07-29 - 公布日： 2021-01-05 - 主分类号： H01H13/06 文献下载
摘要：本实用新型涉及水下装备领域，特别涉及一种用于全海深的水下按压式开关装置。包括按压式开关和触发装置；按压式开关包括上端盖、按钮、膜片、弹性按压件、筒壁、下端盖及压力开关组件，其中上端盖和下端盖分别设置于筒壁的两端；膜片夹紧在上端盖和筒壁之间；压力开关组件和弹性按压件设置于筒壁内，压力开关组件与下端盖连接，弹性按压件的两端分别与压力开关组件和膜片抵接；按钮设置于上端盖内，并且一端与膜片抵接，另一端由上端盖穿出；触发装置通过按压按钮，从而触发按压式开关。本实用新型适用于全海深水下工作环境，占用的尺寸空间小，可实现全海深水下可控的常开、常闭开关操作，为全海深水下装备的开关控制提供便捷、可控的装置。
用于全海深水下按压开关装置

[发明专利]一种用于全海深的水下按压式开关装置-CN202010742207.1在审
发明人： 朱宝彤;徐会希;陈浩;石凯;马振波;蒋兴宇;郑旭 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2020-07-29 - 公布日： 2020-10-16 - 主分类号： H01H13/06 文献下载
摘要：本发明涉及水下装备领域，特别涉及一种用于全海深的水下按压式开关装置。包括按压式开关和触发装置；按压式开关包括上端盖、按钮、膜片、弹性按压件、筒壁、下端盖及压力开关组件，其中上端盖和下端盖分别设置于筒壁的两端；膜片夹紧在上端盖和筒壁之间；压力开关组件和弹性按压件设置于筒壁内，压力开关组件与下端盖连接，弹性按压件的两端分别与压力开关组件和膜片抵接；按钮设置于上端盖内，并且一端与膜片抵接，另一端由上端盖穿出；触发装置通过按压按钮，从而触发按压式开关。本发明适用于全海深水下工作环境，占用的尺寸空间小，可实现全海深水下可控的常开、常闭开关操作，为全海深水下装备的开关控制提供便捷、可控的装置。
一种用于全海深水下按压开关装置

[发明专利]自主型潜水器高精度自适应同步与应急集成装置-CN201711225354.6有效
发明人：陈浩;石凯;许以军;朱宝彤;何宁 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2017-11-29 - 公布日： 2020-10-02 - 主分类号： G05B19/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种自主型潜水器高精度自适应同步与应急集成装置，包括自适应闭环压控UTC管理模块、协同工作驱动模块、指令任务交互模块、优先级任务调度模块、水面视觉定位、GPS与卫星通信管理模块、浮力调节模块、能源管理模块、即时通信模块和环境监督模块；任务调度模块分别与上述其他模块连接，且连接到自动驾驶仪。本发明采用协同管理各个功能模块，实现灯光示位处理、物理位置示位处理、短距离通讯处理、全球卫星通讯处理，实现潜水器应急抛载控制处理等，并且实现水下高精度GPS信息输出、协调设备同步使能；是高度集成化的低功耗高效率低延时的集成化装置，对于各种潜水器尤其自主型潜水器在长航程领域具有更重要的应用价值。
自主潜水高精度自适应同步应急集成装置

[实用新型]自主水下机器人用安全抛载装置-CN201922105564.2有效
发明人：石凯;刘青岳;陈浩;尹远;朱宝彤 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2019-11-29 - 公布日： 2020-07-21 - 主分类号： B63G8/22 文献下载
摘要：本实用新型涉及抛载装置，具体地说是一种自主水下机器人用安全抛载装置，筒体的一端与艉端盖密封连接，另一端与安装在水下机器人上的抛载基座密封连接，舵机位于筒体内，并安装在抛载基座上，抛载基座上转动安装有抛载转轴，抛载转轴通过连接轴与舵机的输出端相连；重物连接件的一端与重物相连，另一端插入抛载基座中，重物连接件的另一端开设有抛载孔口，抛载转轴在重物连接件插入抛载基座后容置于抛载孔口中；抛载基座内容置有弹簧，弹簧在搭载重物时被压缩于重物连接件的另一端与抛载基座之间。本实用新型具有安全可靠，结构紧凑，尺寸小，使用方便，等优点。
自主水下机器人安全装置

[发明专利]一种自主水下机器人水面监控系统及方法-CN201811500353.2在审
发明人：石凯;许以军;王轶群;朱宝彤;马振波 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2018-12-07 - 公布日： 2020-06-16 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种自主水下机器人水面监控系统及方法，系统包括：定向GPS模块、无线电接收机、铱星定位接收机、无线网桥和电源模块；方法包括水面监控系统通过无线电接收机和铱星定位接收机接收自主水下机器人发送的位置、速度和艏向信息，进行解析；定向GPS模块获取母船的位置和艏向信息，计算出母船与自主水下机器人的距离、自主水下机器人相对船艏的方位角，推算母船到达自主水下机器人所需时间。本发明可在一定时间内无需外部供电，使用方便灵活；无需接入船载信息系统，即可获得精确的母船位置和艏向信息；通过综合处理母船和自主水下机器人的艏向、位置、速度信息，并予以直观显示，辅助回收人员快速发现自主水下机器人，具有较高的推广价值。
一种自主水下机器人水面监控系统方法

[发明专利]一种自主水下机器人水面遥控系统及方法-CN201811497763.6在审
发明人：石凯;许以军;王轶群;朱宝彤;马振波 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2018-12-07 - 公布日： 2020-06-16 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种自主水下机器人水面遥控系统及方法，系统包括无线电模块、GPS模块、控制计算机模块、供电模块；方法包括水面遥控系统通过无线电模块发送遥控命令到自主水下机器人，自主水下机器人接收到遥控命令后，执行并通过无线电反馈自身的位置、速度和航向信息，水面遥控系统按照协议予以解析和显示；水面遥控系统通过GPS模块获取水面遥控系统的位置信息，计算出水面遥控系统与自主水下机器人间的距离、自主水下机器人指向水面遥控系统的目标航向，推算到达自主水下机器人所需时间。本发明通过遥控系统和自主水下机器人的艏向、位置信息，并予以直观显示，可以辅助遥控人员实现对自主水下机器人的无线超视距遥控，具有较高的推广价值。
一种自主水下机器人水面遥控系统方法

[发明专利]一种用于潜水器的深海水下对接/分离装置及方法-CN201811417119.3在审
发明人： 朱宝彤;任宝祥;许以军;刘健;石凯 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2018-11-26 - 公布日： 2020-06-02 - 主分类号： H01R13/629 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于潜水器的深海水下对接/分离装置及方法，装置包括基站框架和潜水器框架，照明灯、导向口、水下插拔连接器插座设置于所述基站框架上；摄像头、电磁铁、水下插拔连接器插头设置于所述潜水器框架上，且与所述水下插拔连接器插座对应设置；方法包括潜水器靠近基站，开启照明灯和摄像头，通过摄像头对照明灯进行定位；直线电机转动推动推杆，电磁铁通电；当电磁铁与对应的导向口接近时，自动吸合，通过直线电机转动拉回推杆，使水下插拔连接器插头与水下插拔连接器插座相对移动，直至连接紧固，关闭照明灯和摄像头。本发明占用的尺寸空间小，可以收缩至潜水器内部，减小潜水器航行阻力，大大提高潜水器的作业效率。
一种用于潜水深海水下对接分离装置方法

[发明专利]一种自主水下机器人用安全抛载装置-CN201911202378.9在审
发明人：石凯;刘青岳;陈浩;尹远;朱宝彤 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2019-11-29 - 公布日： 2020-02-11 - 主分类号： B63G8/22 文献下载
摘要：本发明涉及抛载装置，具体地说是一种自主水下机器人用安全抛载装置，筒体的一端与艉端盖密封连接，另一端与安装在水下机器人上的抛载基座密封连接，舵机位于筒体内，并安装在抛载基座上，抛载基座上转动安装有抛载转轴，抛载转轴通过连接轴与舵机的输出端相连；重物连接件的一端与重物相连，另一端插入抛载基座中，重物连接件的另一端开设有抛载孔口，抛载转轴在重物连接件插入抛载基座后容置于抛载孔口中；抛载基座内容置有弹簧，弹簧在搭载重物时被压缩于重物连接件的另一端与抛载基座之间。本发明具有安全可靠，结构紧凑，尺寸小，使用方便，等优点。
重物连接件转轴抛载装置重物弹簧舵机自主水下机器人输出端相连水下机器人端盖密封密封连接转动安装连接轴孔口筒体体内压缩安全

[实用新型]一种自主水下机器人水面监控装置-CN201822052291.5有效
发明人：石凯;许以军;王轶群;朱宝彤;马振波 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2018-12-07 - 公布日： 2019-08-02 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种自主水下机器人水面监控装置，包括：定向GPS模块通过串行接口连接工控机；无线电接收机通过串行接口连接工控机；铱星定位接收机通过串行接口连接工控机；无线网桥通过以太网交换机连接工控机；电源模块为水面监控装置供电。本实用新型内置锂电池组，可在一定时间内无需外部供电，使用方便灵活；内置双天线定向GPS模块，无需接入船载信息系统，即可获得精确的母船位置和艏向信息；通过综合处理母船和自主水下机器人的艏向、位置、速度信息，并予以直观显示，可以辅助回收人员快速发现自主水下机器人，具有较高的推广价值。
自主水下机器人工控机串行接口水面监控本实用新型母船内置无线电接收机以太网交换机定位接收机电源模块速度信息外部供电无线网桥信息系统直观显示综合处理锂电池组双天线船载供电回收灵活发现

[实用新型]一种用于潜水器的深海水下对接/分离装置-CN201821954935.3有效
发明人： 朱宝彤;任宝祥;许以军;刘健;石凯 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2018-11-26 - 公布日： 2019-08-02 - 主分类号： H01R13/629 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种用于潜水器的深海水下对接/分离装置，装置包括基站框架和潜水器框架，照明灯、导向口、水下插拔连接器插座设置于所述基站框架上；摄像头、电磁铁、水下插拔连接器插头设置于所述潜水器框架上，且与所述水下插拔连接器插座对应设置；方法包括潜水器靠近基站，开启照明灯和摄像头，通过摄像头对照明灯进行定位；直线电机转动推动推杆，电磁铁通电；当电磁铁与对应的导向口接近时，自动吸合，通过直线电机转动拉回推杆，使水下插拔连接器插头与水下插拔连接器插座相对移动，直至连接紧固，关闭照明灯和摄像头。本实用新型占用的尺寸空间小，可以收缩至潜水器内部，减小潜水器航行阻力，大大提高潜水器的作业效率。
潜水器插拔连接器摄像头照明灯电磁铁插座基站推杆本实用新型分离装置直线电机插头导向口深海转动尺寸空间航行阻力相对移动自动吸合作业效率减小紧固拉回收缩通电占用

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