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[发明专利]可拆卸式水下机器人-CN202310641708.4在审
发明人： 熊明磊;张枭;王老虎;郭震 -专利权人：博雅工道（北京）机器人科技有限公司
申请日： 2023-06-01 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： B63C11/52 文献下载
摘要：本发明提供了一种可拆卸式水下机器人，涉及水下设备技术领域，解决了下机器人需要将多种外设、作业工具集成到一起，体积大、影响运动性能的技术问题。该可拆卸式水下机器人，包括机器人本体和拓展架，拓展架用于贴壁或贴底行走，和/或，拓展架上设置有作业设备；机器人本体和拓展架两者中，其中之一上设置有插入部，其中另一上设置有承接部，插入部伸入承接部内能将机器人本体和拓展架对接到位，对接到位后的机器人本体和拓展架可拆卸连接。不同的拓展架与机器人本体可以随意拆卸组合，适用不同作业场景，无需将多种作业设备集成在一个机器人上，便于减轻水下机器人的重量、减小水下机器人的体积，便于操控和勘探。
可拆卸水下机器人

[发明专利]组合导航的洋流速度估计方法、装置和一种处理器-CN202110204106.3有效
发明人： 熊明磊;陈龙冬;刘兵 -专利权人：博雅工道（北京）机器人科技有限公司
申请日： 2021-02-24 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G01S19/49 文献下载
摘要：本发明涉及一种组合导航的洋流速度估计方法、装置和一种处理器，所述一种组合导航的洋流速度估计方法，包括：建立最优化函数；所述最优化函数的参数包括：洋流速度；求解所述最优化函数，以估计出洋流速度。本发明所述的一种组合导航的洋流速度估计方法对于AUV工作在直线巡航状态下，也可完成对洋流速度的估计，且实时性高，本发明所述的洋流速度估计方法有利于提高导航精度，对于AUV在大深度海洋环境下的精准导航具有一定的实用价值。
组合导航洋流速度估计方法装置一种处理器

[发明专利]基于Stewart平台的波浪补偿系统建模和位姿控制方法-CN202211504719.X在审
发明人：张卫东;尹荣基;陈卫星;熊明磊;谢威;耿雄飞;何伟 -专利权人：海南大学
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于Stewart平台的波浪补偿系统建模和位姿控制方法，该方法包括以下步骤：步骤1：对船载Stewart平台进行动力学分析并获取力平衡方程；步骤2：计算步桥机构对Stewart上平台的作用；步骤3：基于步桥机构对Stewart上平台的作用扩充力平衡方程，进而建立考虑步桥的船载Stewart平台动力学模型；步骤4：基于反步法设计Stewart平台位姿控制器，以控制Stewart平台的位姿。与现有技术相比，本发明具有提高波浪补偿的精度和提高位姿控制精度等优点。
基于 stewart 平台波浪补偿系统建模控制方法

[发明专利]一种基于领导者协同的多无人船编队的严格安全控制方法-CN202211409769.X在审
发明人：张卫东;郑建文;吴文涛;张义博;谢威;胡小波;李常伟;熊明磊;裴海龙;褚德英 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-11-10 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于领导者协同的多无人船编队的严格安全控制方法，包括以下步骤：搭建水面无人船编队仿真平台；建立无人船地球坐标系模型；获取无人船姿态信息，输入速度估计模块，得到实际速度、实际艏摇角速度以及外部环境总扰动，并代入无人船地球坐标系模型；建立基于领导者协同控制的标称控制器，利用无人船地球坐标系模型，确定严格安全控制策略；获取环境障碍物的信息，建立无人船运动安全集；利用二次型优化对严格安全控制策略进行校正，求解最优速度和艏摇角速度，将校正后的严格安全控制策略应用于多无人船编队的包含操纵作业任务。与现有技术相比，本发明具有能够实现多种动态及静态障碍物实时避碰、控制精确度高等优点。
一种基于领导者协同无人编队严格安全控制方法

[发明专利]一种基于可分辨特征的半监督物体检测系统及其训练方法-CN202211422460.4在审
发明人：张卫东;任相璇;贺通;覃善兴;熊明磊;章海波;胡小波;何鹭飞;左勇 -专利权人：海南大学
申请日： 2022-11-14 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G06V10/25 文献下载
摘要：本发明涉及机器视觉的中的目标检测领域，具体涉及一种基于可分辨特征的半监督物体检测系统及其训练方法，系统包括：输入图像特征提取模块、可分辨特征敏感的区域建议模块、可分辨特征提取与存储模块、可分辨特征的数据增强模块和物体识别与定位模块；所述训练方法包括：步骤1：确定目标检测网络，并搭建如上所述的系统；步骤2：收集应用场景数据集，所述应用场景数据集包括有标签数据和无标签数据；步骤3：使用所述应用场景数据集对系统进行训练；步骤4：迭代前一步骤，直到训练的系统模型达到理想物体检测效果。通过本发明，提高模型对数据的利用能力，有效解决半监督学习中过分依赖有标签数据而对无标签数据利用不足的问题。
一种基于分辨特征监督物体检测系统及其训练方法

[发明专利]标定SINS/DVL组合导航系统误差的方法和装置-CN202110204090.6有效
发明人： 熊明磊;陈龙冬;刘兵 -专利权人：博雅工道（北京）机器人科技有限公司
申请日： 2021-02-24 - 公布日： 2023-03-03 - 主分类号： G01S19/40 文献下载
摘要：本发明涉及一种标定SINS/DVL组合导航系统误差的方法和装置，所述方法包括：建模非线性优化函数；所述非线性优化函数的参数包括：DVL速度的标度因数误差，以及，SINS与DVL之间的方位安装误差角；求解所述非线性优化函数，以完成对两个误差的标定。本发明所述的一种标定SINS/DVL组合导航系统误差的方法通过针对以上两个参数建模非线性优化函数，并利用高斯牛顿算法求解所述非线性优化函数，精确标定出这两个误差，经过和枚举法进行比较，测试本方法的标定精度能够达到最优解。本发明所述的标定SINS/DVL组合导航系统误差的方法能够提升SINS/DVL组合导航的精度，具有非常高的实用价值。
标定 sins dvl 组合导航系统误差方法装置

[发明专利]定量计算AUV水面导航终点半径阈值的方法及装置-CN202110204157.6有效
发明人： 熊明磊;陈龙冬;刘兵 -专利权人：博雅工道（北京）机器人科技有限公司
申请日： 2021-02-24 - 公布日： 2023-01-10 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种定量计算AUV水面导航终点半径阈值的方法及装置，所述方法包括获取AUV的运动路径并根据所述运动路径建立东‑北‑天坐标系；预设路径的起点坐标、惯导偏航角、惯导偏航角误差、AUV的速度以及迭代时间间隔；根据路径的起点坐标、惯导偏航角、惯导偏航角误差、AUV的速度以及迭代时间间隔建立AUV的运动状态空间模型；根据运动状态空间模型确定路径终端的半径阈值。本发明通过最优化建模的方式，找到了半径阈值设定的规律，在确定惯导偏航角以及偏航角误差后确定半径阈值，从而判断AUV是否到达终点，本申请确定半径阈值的方法不仅节省了人力和物力，还能够让AUV发挥出最佳的导航规划能力。
定量计算 auv 水面导航终点半径阈值方法装置

[发明专利]一种基于双注意力机制多源融合的水上目标检测方法-CN202211132614.6在审
发明人：张卫东;仓乃梦;陆锦辉;熊明磊;史颂华;何伟;苗建明;王元慧 -专利权人：海南大学
申请日： 2022-09-17 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G06V10/80 文献下载
摘要：本发明涉及一种多源传感器信息融合的目标检测方法，具体涉及一种基于双注意力机制多源融合的水上目标检测方法，包括：构建雷达图像生成模型和特征提取模型，并生成2D注意力矩阵；构建视觉图像特征提取模型，得到视觉特征图；将所述2D注意力矩阵沿视觉特征图所有通道重新加权，生成融合特征图；将所述融合特征图输入目标检测网络FasterRCNN。本发明可以充分利用雷达和视觉传感器互补的信息，提升网络的精度和目标检测的准确度；有效解决水上目标在图像中权重降低以及微小目标检测性能低的问题。
一种基于注意力机制融合水上目标检测方法

[发明专利]一种具有抗噪特性的双臂机器人协调运动规划方法-CN202210796205.X在审
发明人：郭东生;张卫东;陈卫星;张喜;褚德英;熊明磊;史颂华 -专利权人：海南大学
申请日： 2022-07-06 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有抗噪特性的双臂机器人协调运动规划方法，包括以下步骤：步骤1：建立基于相对雅克比矩阵的双臂机器人运动学方程；步骤2：结合双臂机器人的需求来构造噪声环境中的协调运动规划方案；步骤3：采用多点差分公式对上述方案进行离散化处理；步骤4：根据离散后的方案设计具有抗噪特性的高精度协调运动规划方案；步骤5：基于高精度协调运动规划方案计算得到用于规划双臂机器人协调运动的关节角度解；步骤6：机器人控制器根据关节角度解驱动双臂各个关节的运动，从而使得双臂机器人精确有效地完成设定的协调规划任务。与现有技术相比，本发明具有使得双臂机器人在噪声干扰的情况下仍可精确有效地完成设定的协调规划任务等优点。
一种具有特性双臂机器人协调运动规划方法

[发明专利]一种关节受限的冗余机械臂伪逆型重复运动规划方法-CN202210832890.7在审
发明人：郭东生;张卫东;潘阳;熊明磊;朱晓光;王涛 -专利权人：海南大学
申请日： 2022-07-15 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明提供一种关节受限的冗余机械臂伪逆型重复运动规划方法，如下：考虑机械臂关节的角度极限和速度极限，引入非负向量，推导可用于关节极限处理的动态方程；根据机械臂当前状态与初始状态之间的误差最小化思想，推导在加速度层上描述的重复运动判据；在动态方程以及重复运动判据基础上，结合冗余机械臂的运动学方程，并引入末端误差的反馈，设计加速度层重复运动规划方案；根据重复运动规划方案的计算结果，冗余机械臂的下位机控制器驱动各个关节来完成给定的末端任务。本发明设计的伪逆型重复运动规划方法，能够使冗余机械臂在关节受限的情况下仍可有效地完成给定的末端任务；并在任务完成后，冗余机械臂的各个关节回到其初始状态。
一种关节受限冗余机械臂伪逆型重复运动规划方法

[发明专利]一种单阶段水面小目标检测方法及装置-CN202210603898.6在审
发明人：张卫东;陈丽;柏林;熊明磊;董超;杨云祥;覃善兴;孙永强 -专利权人：海南大学
申请日： 2022-05-31 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G06V20/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种水面小目标检测方法及装置，该方法包括进行图像采集，并对采集到的图像进行数据增强，以扩充数据；对采集到的图像进行特征提取，并生成对应的特征图；引入特征金字塔结构和稀疏注意力机制，对不同尺度的特征图进行信息融合；对信息融合后的特征向量进行加权处理；采用Focal Loss函数来平衡信息融合后的特征向量的正负样本数。本发明通过引入新的数据增强方式和特征信息融合方式，采用特征金字塔结构和稀疏注意力机制相结合，增强了对水面小目标的检测性能，减少了目标漏检、错检的情况。
一种阶段水面目标检测方法装置

[发明专利]一种无人船集群的无速度传感器分布式协同控制系统-CN202210652095.X在审
发明人：张卫东;张义博;谢威;姚学富;方兴其;辛斌;曾青;熊明磊 -专利权人：海南大学
申请日： 2022-06-09 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： G05B19/042 文献下载
摘要：本发明涉及一种无人船集群的无速度传感器分布式协同控制系统，该系统包括运动‑动力联合控制模块、速度‑模型联合估计模块、通信网络以及被控无人船集群，所述的通信网络用以接收被控无人船集群的位置与速度信号，所述的运动‑动力联合控制模块的输入端分别连接通信网络的输出端、速度‑模型联合估计模块的输出端以及被控无人船的输出端，所述的速度‑模型联合估计模块的输入端连接运动‑动力联合控制模块的输出端以及被控无人船的输出端，用以实现被控无人船集群的协同运动。与现有技术相比，本发明具有提高协同控制器的经济性与可靠性、提高无人船集群的灵活性和可操作性以及降低算法的运算负担等优点。
一种无人集群速度传感器分布式协同控制系统

[发明专利]一种复杂场景的未知异常障碍物识别方法及系统-CN202210607410.7在审
发明人：张卫东;任相璇;杨云祥;覃善兴;沈春华;柏林;熊明磊;常建;贺通;黄宴委 -专利权人：海南大学
申请日： 2022-05-31 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： G06V20/58 文献下载
摘要：本发明涉及一种复杂场景的未知异常障碍物识别方法及系统，该系统包括：特征编码器模块：用以将输入图片编码为高维特征张量，提取输入特征；未知注意力生成模块，用以生成未知注意力权重图，该注意力图对不确定性高区域生成高权重，反之注意力图较低；注意力信息提示模块，用以对注意力高区域给予真值提示；语义分割结果预测模块，用以预测像素为各类别的概率。本发明通过训练模型将有效注意力放在不确定性区域高的区域来以此根据模型注意力权重值来预测是否为未知异常障碍物。与现有技术相比本发明具有应用性强、计算量小、普适性强等优点。
一种复杂场景未知异常障碍物识别方法系统

[发明专利]一种单片机电压电流采集开关控制电路-CN202010387462.9有效
发明人：谢广明;熊明磊;孙勐 -专利权人：青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心
申请日： 2020-05-09 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： G01R19/25 文献下载
摘要：本发明公开了一种单片机电压电流采集开关控制电路，包括：一开关控制电路，包括一继电器、手动开关及开关电路；一电压检测电路，电性连接所述开关控制电路，用于采集电路中的电压信息并输出；一电流检测电路，电性连接所述开关控制电路及电压检测电路，用于采集电路中的电流信息并输出；一单片机，电性连接所述开关电路、电压检测电路、电流检测电路，所述单片机用于获取采集的电流和电压并进行逻辑判断，并通过一控制信号控制所述继电器通断，以便于采集电流过大时、电压过小时或接收到关机指令时关断所述继电器，本方案实现了通过软件关断的方式进行电路通断控制，结构简洁且功能完备，适用范围广。
一种单片机电压电流采集开关控制电路

[发明专利]散热密封桶及水下机器人-CN202011537977.9有效
发明人： 熊明磊;谢广明;王老虎 -专利权人：青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心
申请日： 2020-12-23 - 公布日： 2022-05-24 - 主分类号： H05K7/20 文献下载
摘要：本发明提出一种散热密封桶及水下机器人，属于水下设备技术领域，该散热密封桶，包括筒体、端盖、散热片、固定件和弹性组件。其中，端盖为两个，两个端盖分别封堵于筒体的轴向两端；散热片一侧贴合于筒体内壁、另一侧用于固定发热元器件；固定件位于筒体内，固定件的两端固定连接于两个端盖；弹性组件支撑于固定件和散热片之间，以利用其弹力使散热片顶紧于筒体内壁。该散热密封桶的散热片能够与筒体内壁始终紧密贴合，散热效率高且稳定，能够满足水下工作时发热元器件的散热要求。
散热密封水下机器人

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