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[发明专利]一种AUV误差受限的抗扰控制方法-CN202011287662.3有效
发明人：魏延辉;于恬;付敬恒;邵红;王玥玥;樊雅妮;郭彤旭;谢吉顺 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2020-11-17 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种AUV误差受限的抗扰控制方法，基于AUV在执行水下定点任务所存在的问题，如水下机械臂耦合干扰与AUV系统自身的结构性不确定性和海流干扰等因素所引起的非结构性不确定性的影响，设计了一种AUV误差受限的抗扰控制方法，可以在补偿水下机械臂耦合干扰，抵抗AUV结构和非结构性不确定性的同时，使得AUV在三维空间的轨迹和姿态跟踪误差可以按照设定的性能在有限时间内收敛于期望轨迹，满足水下定点作业的要求。本发明将AUV和水下机械臂的控制器进行有机整合，整体控制性能好，为AUV水下定点作业的抗扰动提供重要帮助，具有重要工程价值和实际意义。
一种 auv 误差受限控制方法

[发明专利]混联平台迟滞响应的主动补偿方法-CN202211284267.9在审
发明人：魏延辉;马天宇;樊雅妮;王玥玥;张贺龙;卢添浩;张雪;程健;牟泽昊;王丹旭 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-10-20 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种混联平台迟滞响应的主动补偿方法，涉及海洋工程领域，首先取反的当前姿态变化信息发送到预测模型，得到下一时刻的船体姿态变化信号，提前预测海浪对船体的影响，然后进行逆运动学推算，获得执行器的补偿信息，最后通过控制器输出到执行器中，对执行器下一时刻的运动进行补偿，在执行器动作之前，将海浪对船体可能造成的影响消除，解决补偿迟滞响应的弊端。为了保证预测的精度，最后将下一时刻执行器的运行信息取反，并逆向推算出船体姿态的理论变化值，将理论变化值与船体姿态的实际变化值做差值，并将差值返回到预测模型中，将差值叠加到后一时刻的预测值中，对执行器进行进一步修正，使得补偿效果更好。
平台迟滞响应主动补偿方法

[发明专利]一种基于被动补偿的混联机构系统及其运动分解方法-CN202010978080.3有效
发明人：魏延辉;樊雅妮;郭彤旭;谢吉顺;于恬;付敬恒;邵红;王玥玥 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2020-09-17 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： B25J9/00 文献下载
摘要：本发明提供一种基于被动补偿的混联机构系统，包括混联机构、混联机构末端的压力传感器阵列、波浪被动补偿的运动分配器、混联机构液压系统。所述混联结构包括六自由度并联机构、三自由度串联机构、安装底座；六自由度并联机构由六个液压缸和上平台组成，三自由度串联机构由回转机构、俯仰机构和伸缩机构组成，安装底座用于将混联机构固定在运维船甲板上，三自由度串联机构与六自由度并联机构之间通过铰支座组成。本发明能够在高海况条件下实现海上运维船的被动补偿，保证恶劣天气下的海上平台的运维工作的正常进行。本发明相对于主动海浪补偿系统具有能量消耗小、成本低的优点，适合海上短时、快速运维要求，具有较强实用性。
一种基于被动补偿联机系统及其运动分解方法

[发明专利]一种水下机械臂任务空间控制方法-CN202010979700.5有效
发明人：魏延辉;付敬恒;邵红;王玥玥;樊雅妮;郭彤旭;谢吉顺;于恬 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2020-09-17 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明提供一种水下机械臂任务空间控制方法，包括如下步骤：步骤一：建立水下机械臂任务空间动力学模型；步骤二：引入全局快速终端滑模面使跟踪误差快速收敛；步骤三：迭代学习控制方式增强轨迹跟踪收敛能力和鲁棒性；步骤四：引入初始修正银子克服初始值误差问题；步骤五：自适应控制补偿外界干扰和模型不确定性的影响。本发明充分考虑到水下作业环境的水动力学未知项和海流干扰，使机械臂控制系统具有较好的鲁棒性和适应性；本发明实现任务空间轨迹跟踪误差的有限时间内的快速收敛，消除控制中的滑膜抖振现象；本发明通用性好，广泛用于深海作业型机器人系统中；本发明为水下机械臂控制方案提供有效的借鉴方案，具有重要的理论价值和工程意义。
一种水下机械任务空间控制方法

[发明专利]一种深海驻留型模块化水下机器人系统-CN202011225064.3在审
发明人：魏延辉;谢吉顺;于恬;付敬恒;邵红;王玥玥;樊雅妮;郭彤旭 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2020-11-05 - 公布日： 2021-02-12 - 主分类号： B63C11/52 文献下载
摘要：本发明公开了一种深海驻留型模块化水下机器人系统，包括：远程操控模块、中心控制模块、动力系统模块、电源及管理模块、基础传感器模块、作业工具模块；所有功能模块间都有标准模块化机械、电气、控制接口。水下机器人系统能够根据实际任务需要增减功能模块，自主更换作业工具，能够完成水下定点操作、水下切割、自主水下巡检、海底油气管道及电缆检测等任务，能够长期停驻在水下，可智能寻迹定位、自主充电、可远程隐蔽操控、分配任务。
一种深海驻留模块化水下机器人系统

[发明专利]一种辅助潜水员的水下目标检测系统及方法-CN202010979699.6在审
发明人：魏延辉;郭彤旭;谢吉顺;于恬;付敬恒;邵红;王玥玥;樊雅妮 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2020-09-17 - 公布日： 2020-12-18 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明提供一种辅助潜水员的水下目标检测系统及方法，包括多波束声纳、高清摄像机、水下灯、显示屏、按键、扶手、姿态检测系统和核心处理器；首先对所采集的图像进行预处理，然后对水下目标进行声光图像的特征级融合，最后对水下典型目标进行重建；本发明完整保存水下采集的图像，能够显示、输出、存储和回放图像功能，能够适应多种水下环境，为潜水员进行水下工作提供多种需要。系统采用模块化组合方式，提供多种接口，根据实际需要扩展水下精确定位功能和水下通信功能。本发明为潜水员适应多种海况和工作需要提供有力帮助，能够有效提升水下作业效率，具有重要工程价值和实际意义。
一种辅助潜水员水下目标检测系统方法

[发明专利]一种基于海管节点位置辅助的导航系统误差修正方法-CN202010557621.5在审
发明人：魏延辉;邵红;郭彤旭;樊雅妮;谢吉顺;于恬;付敬恒;王玥玥 -专利权人：哈尔滨工程大学;青岛哈船智能海洋装备技术有限公司
申请日： 2020-06-18 - 公布日： 2020-10-09 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供一种基于海管节点位置辅助的导航系统误差修正方法，是基于无缆型海底油气管检测机器人的组合导航系统(捷联惯导系统(简称INS)与多普勒流速计(简称DVL))方案设计的，首先海底油气管检测机器人下水沿着海管进行巡检，组合导航系统通过INS与DVL组合解算记录海管腐蚀位置；当安装在海底油气管检测机器人的磁性传感器检测到海管节点时，根据海管节点标记的精确绝对位置修正组合导航系统累积的位置误差，实现动态条件下的位置修正。本发明检测机器人适合在水下进行长航时、长航程的油气管道检测，能够精确进行管道腐蚀点位置定位，为海底油气管的检测和维护作业提供保障。
一种基于节点位置辅助导航系统误差修正方法

[发明专利]一种基于预测控制的海浪主动补偿控制方法-CN202010557630.4在审
发明人：魏延辉;王玥玥;樊雅妮;郭彤旭;谢吉顺;于恬;付敬恒;邵红;侯永康;田晨光 -专利权人：哈尔滨工程大学;青岛哈船智能海洋装备技术有限公司
申请日： 2020-06-18 - 公布日： 2020-09-15 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供一种基于预测控制的海浪主动补偿控制方法，首先根据采集的海浪对船体扰动数据训练出神经网络预测器，然后不断采集新的海浪对船体扰动数据对预测器进行滚动优化，最后通过反馈矫正修正实际系统存在的未知误差导致预测输出和实际输出存在的偏差，实现精确实时的海浪主动补偿。结合混联机构运动规划算法和海浪干扰预测器，对主动海浪补偿控制系统进行整体仿真，通过传统PID算法进行仿真对比实验，验证了本发明的有效性，具有更强的鲁棒性。本发明能有效解决混联机构进行海浪主动补偿的滞后问题，满足海洋平台的运维需要，本发明也为其他形式的海浪补偿机构提供了解决方案。
一种基于预测控制海浪主动补偿方法

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