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[发明专利]一种水下机器人的基于优化能耗的高效推力控制方法-CN202310362505.1在审
发明人：贾栋;王轶群;邵刚;姜金祎;郭春雷;徐会希;胡弘炎;吕凤天;王佳伦;管祺曾;杨本超 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2023-04-07 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G05B13/02 文献下载
摘要：本发明涉及水下机器人的运动控制领域，尤其是涉及到自主水下机器人运动控制的技术，实现自主水下机器人在探测作业时低能耗的推力分配控制，具体说是一种水下机器人的基于优化能耗的高效推力控制方法。包括以下步骤：1)基于水下机器人产生的推力，构建相邻时刻各个推力与能耗关系的目标函数；2)对目标函数进行优化求解；3)循环步骤1)和步骤2)，将目标函数的求解结果对应的推力作为最优能耗对应的推力，基于该推力，为水下机器人的各个推荐器进行实时分配。本发明考虑了推进器总推力约束，优化了相邻时刻各推进器推力差对系统能耗的影响，考虑了推进器实际作业能力对推力分配算法的影响。
一种水下机器人基于优化能耗高效推力控制方法

[实用新型]一种用于光学探测的扁平鱼形水下机器人-CN202223017531.0有效
发明人：李阳;徐会希;赵红印;吴利红;姜金祎;何宁;张洪彬;孙波;叶作霖 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2022-11-14 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G01S15/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种用于光学探测的扁平鱼形水下机器人，包括水下机器人本体和光学成像组件，其中水下机器人本体包括上下两侧的本体平面和左右两侧的本体弧面，且本体弧面前后两端设有水平航行推进器，本体平面前端两侧以及本体平面后端中部均设有垂直航行推进器，水下机器人本体后端设有艉部推进器，水下机器人本体下侧的本体平面上设有多组光学成像组件，且每组光学成像组件均包括沿着水下机器人本体轴向由前到后依次排列成一列的三维激光扫描仪、闪光灯和水下高清相机。本实用新型能够满足海底复杂地形精细光学探测要求。
一种用于光学探测扁平鱼形水下机器人

[发明专利]一种深海潜水器导航后处理方法-CN201711096035.X有效
发明人：徐春晖;徐成龙;刘健;邵刚;王轶群;姜金祎;许阳 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2017-11-09 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01S19/45 文献下载
摘要：本发明涉及一种深海潜水器导航后处理方法，包括以下步骤：第一步：获取AUV的速度信息、航向信息、GPS定位信息，使用最小二乘辨识方法对DVL安装角偏差、速度系数偏差进行辨识，并将辨识结果更新到自主导航方程中；第二步：获取USBL定位信息，并对定位信息进行解析和滤波；第三步：对AUV和USBL的信息进行融合与时间同步；第四步：查找USBL成功发射并接收的定位点，并记录对应的时间；返回第二步。本发明在不具备GPS信号的深海环境下可以获得潜水器真实的定位信息。加入了参数辨识环节，增加了系统的可靠性。加入时间匹配环节，解决了USBL定位易丢失的问题。加入了定位深度判别环节，减小了错误定位信息的干扰。
一种深海潜水导航处理方法

[发明专利]一种用于光学探测的扁平鱼形水下机器人及探测方法-CN202211424118.8在审
发明人：李阳;徐会希;赵红印;吴利红;姜金祎;何宁;张洪彬;孙波;叶作霖 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2022-11-14 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G01S15/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于光学探测的扁平鱼形水下机器人及探测方法，包括水下机器人本体和光学成像组件，其中水下机器人本体包括上下两侧的本体平面和左右两侧的本体弧面，且本体弧面前后两端设有水平航行推进器，本体平面前端两侧以及本体平面后端中部均设有垂直航行推进器，水下机器人本体后端设有艉部推进器，水下机器人本体下侧的本体平面上设有多组光学成像组件，且每组光学成像组件均包括沿着水下机器人本体轴向由前到后依次排列成一列的三维激光扫描仪、闪光灯和水下高清相机。本发明能够满足海底复杂地形精细光学探测要求。
一种用于光学探测扁平鱼形水下机器人方法

[发明专利]一种适用于水下机器人的在线水动力参数辨识方法-CN202210848933.0在审
发明人：王轶群;田启岩;白金刚;赵宏宇;孙宏林;周雪山;翟新宝;姜金祎;何宁;孔范东;董旭洋 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2022-07-19 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明涉及水下机器人参数辨识领域，尤其涉及变结构水下机器人在线水动力参数辨识方法，实现水下机器人在航行期间在线辨识水动力参数，为水下机器人的控制器设计提供模型参数。针对变结构机器人变形前后水动力参数模型变化显著的问题，本发明提出一种基于动力学模型的在线水动力参数辨识方法，创新地利用导航传感器量测与动力学模型速度先验的误差、水动力参数与速度先验的数据关联反馈校正水动力参数并估计参数辨识的精度，为降低量测数据累积的“数据饱和”风险，在辨识过程中引入人工过程驱动噪声，提升了对水动力模型变化的跟踪能力，实现了变结构水下机器人利用自身导航传感器数据对水动力参数的在线辨识。
一种适用于水下机器人在线动力参数辨识方法

[发明专利]一种水下机器人基于优化能耗的推力分配方法-CN202210429955.3在审
发明人：贾栋;王轶群;王泽众;姜金祎;郭春雷;郑旭 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2022-04-22 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： G05B13/02 文献下载
摘要：本发明属于水下机器人控制领域，具体说是一种水下机器人基于优化能耗的推力分配方法。包括以下步骤：1)基于水下机器人推进器产生的推力，构建相邻时刻推进器推力与能耗关系的目标函数J；2)构建目标函数线性优化近似解方程；3)根据目标函数线性优化近似解方程，得到某一时刻推进器的推力Tk；4)循环执行步骤1)～步骤3)，根据推进器的推力实时驱动控制推进器，实现水下机器人低能耗的运动控制。相比传统的推力分配方法计算复杂度高且只能离线执行的缺点，不具备在线实现基于能耗的推力分配的能力，本发明具有简单高效性，能够在线计算基于能耗的推力分配。
一种水下机器人基于优化能耗推力分配方法

[发明专利]多异构自主水下机器人任务自主动态分配方法-CN202111400803.2在审
发明人：王泽众;王轶群;邵刚;姜金祎;吕凤天;贾栋 -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： 2022-03-11 - 主分类号： G06Q10/06 文献下载
摘要：本发明涉及机器人任务分配领域，尤其涉及多异构自主水下机器人的动态任务自主分配方法，包括以下步骤：根据自主水下机器人到达某任务目标的航行时间，得到该自主水下机器人对于该任务目标的成本；根据某一任务目标的动态价值、对于该任务目标所有自主水下机器人最大工作能力约束以及自主水下机器人剩余工作时间，得到该任务目标的价值；根据各个自主水下机器人对每个任务目标的成本以及任务目标的价值，建立各个自主水下机器人决策任务目标概率模型；根据各个自主水下机器人决策任务目标概率模型，完成多个自主水下机器人的决策任务分配。本发明通过自主水下机器人自主决策，避免了长期制约水下作业发展的由集中决策带来的水下通讯高负荷的问题。
多异构自主水下机器人任务动态分配方法

[发明专利]一种多自主水下机器人的目标搜寻方法-CN202011237182.6有效
发明人：王轶群;贾栋;张岳星;赵宏宇;李硕;李阳;姜金祎;王泽众 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2020-11-09 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： G05D1/12 文献下载
摘要：本发明涉及水下机器人目标搜索技术领域，尤其涉及多自主水下机器人的目标搜寻方法。针对多自主水下机器人多源目标融合、低带宽数据通信等关键问题，提出了一种适用于多自主水下机器人的海底目标搜寻方法，首先估算目标的初始位置；然后采用分布式滤波方法得到自主水下机器人对目标的局部估计，同时量化评估自主水下机器人导航精度对目标搜索精度的影响；最后利用多自主水下机器人交互的目标局部估计信息，实现对目标位置的全局优化估计。本方法能够有效地处理多自主水下机器人的海底目标搜寻问题，量化描述自主水下机器人导航精度对目标位置估计精度的影响，采用分布式递推模式融合多源数据，提高目标搜寻的位置精度，具有较强的工程应用价值。
一种自主水下机器人目标搜寻方法

[发明专利]一种适用于自主水下机器人的海底目标搜寻方法-CN202011236848.6有效
发明人：赵宏宇;王轶群;李硕;邵刚;姜金祎;郭春雷;胡弘炎;徐会希 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2020-11-09 - 公布日： 2022-02-11 - 主分类号： G05D1/12 文献下载
摘要：本发明涉及水下机器人目标搜索技术领域，尤其涉及一种自主水下机器人的海底目标搜寻方法，本发明通过观测性分析技术实现搜索路径的在线规划，同时利用目标的位置估计反馈校正自主水下机器人累积导航误差，抑制平台对目标位置估计的干扰，实现自主水下机器人对目标位置的精确估计。本方法能够有效地处理水下目标搜索，自主规划搜寻路径，改善系统可观测性；采用自主水下机器人导航位置和目标位置滚动优化策略，抑制自主水下机器人导航累积误差对目标估计的干扰，提高了目标位置搜索精度，具有较强的工程应用价值；本方法移植方便，扩展性强，也适用于无人船、半潜式自主水下机器人等的海底目标搜索应用领域。
一种适用于自主水下机器人海底目标搜寻方法

[发明专利]基于自适应阈值图像二值化的AUV水下对接导引灯光信号提取与识别方法-CN202111030702.0在审
发明人：吕凤天;姜金祎;石凯;郭春雷;徐会希;贾栋 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2021-09-03 - 公布日： 2022-01-07 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：基于自适应阈值图像二值化的AUV水下对接导引灯光信号提取与识别方法，能够从导引图像中提取出导引灯，并识别导引灯编号。所述方法包括：通过分析导引图像的特征，提出导引图像二值化的自适应阈值计算方法；基于Retinex算法提取导引图像R和G分量的反射图像，将二者反射图像和B分量叠加后的均值作为新的图像，进行自适应阈值二值化处理，利用形态学处理提取出导引灯；基于导引灯空间位置关系制定了导引灯编号识别规则，识别出了导引灯编号。本发明可以应用于AUV水下对接导引领域，为基于图像的AUV水下对接控制提供了感知手段。
基于自适应阈值图像二值化 auv 水下对接导引灯光信号提取识别方法

[发明专利]深海AUV无人监控平台跟踪方法-CN201811430336.6有效
发明人：徐春晖;王晓飞;李阳;宛利鹤;马振波;姜金祎;蒋兴宇 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2018-11-28 - 公布日： 2021-07-23 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明涉及海洋装备，水下机器人技术领域，具体来说是一种深海AUV无人监控平台跟踪方法。本发明由水面波浪滑翔机(包括水面浮体、水下蹼翼及中间脐带电缆)、水声通讯机、GPS、铱星、可释放浮块、辅助推进器。AUV上安装能与无人监控平台通讯的水声通讯机。母船上安装能与无人监控平台通讯的铱星模块。通过水面无人监控平台，在母船和AUV中间起到承接作用，代替母船完成对AUV的跟踪、通讯等水下监控任务，涉及到跟踪方法，通讯方式。本发明为深海大洋航次调查提供了既经济又提高母船效率的有益效果，无人监控平台尽可能跟踪水下AUV，并保证在失联后能尽快恢复跟踪水下AUV。
深海 auv 无人监控平台跟踪方法

[发明专利]一种基于无模型自适应定深控制方法-CN201711101795.5在审
发明人：邵刚;徐春晖;王轶群;刘健;姜金祎;许阳 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2017-11-10 - 公布日： 2019-05-21 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明涉及水下机器人技术领域，尤其涉及一种基于无模型自适应控制(Model Free Adaptive Controller,MFAC)定深方法，实现自主水下机器人在变化海洋环境下的机器人平稳的航行。包括以下步骤：步骤一：AUV通过外部深度传感器获取当前状态信息；步骤二：通过获得的外部信息和姿态信息决策当前的深度改变潜水器的控制过程；步骤三：基于AUV的控制方法，设计无模型自适应全局控制器，确保AUV的深度控制。本方法移植方便，可以适用于各种水下机器人。
水下机器人自适应潜水器自主水下机器人全局控制器深度传感器自适应控制海洋环境控制过程深度控制外部信息姿态信息机器人移植外部决策

[发明专利]一种手指静脉模糊保险箱加密方法-CN201611055782.4在审
发明人：王科俊;姜金祎;邢向磊 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2016-11-25 - 公布日： 2017-05-31 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明提供的是一种手指静脉模糊保险箱加密方法。包括手指静脉图像预处理、特征点提取、模糊保险箱算法加密及模糊保险箱算法解密，图像预处理得到细化的指静脉图像，特征点提取后保存为特征模板用于加密与解密，通过提取出的手指静脉特征点的坐标信息和密钥构成的编码多项式通过数学方法的结合来建立模糊保险箱，提取测试用户的现场手指静脉特征样本对模糊保险箱进行解密、搜索出真实点集、进行编码多项式重构、通过重构的编码多项式系数来恢复密钥。本发明的手指静脉图像预处理后得到的特征点具有唯一性，而模糊保险箱算法具有简便的优点，同时利用生物特征与传统密码相互融合，解决了密码安全性问题。
一种手指静脉模糊保险箱加密方法

[发明专利]一种手指静脉加密方法-CN201611019232.7在审
发明人：王科俊;姜金祎;邢向磊 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2016-11-18 - 公布日： 2017-05-10 - 主分类号： H04L9/32 文献下载
摘要：本发明提供的是一种手指静脉加密方法。采用多尺度块中心对称局部二进制模式提取图像特征，在模糊承诺框架下采用BCH编码与二进制编码进行密钥结合。多尺度块中心对称的局部二进制模式用像素块区域的平均灰度值代替CSLBP算子中的单个像素点的灰度值进行比较，对噪声的影响不敏感，提取的特征包含了图像的微观结构和宏观结构，更完整的表达了图像的信息，分类效果比较好。在经过MB‑CSLBP算子编码之后，把得到的二进制编码作为手指静脉图像的特征，与经过BCH编码之后的密钥结合，对密钥进行加密。
一种手指静脉加密方法

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