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水下机器人作业目标控制和目标识别 总被引:2,自引:1,他引:1
自主式水下机器人(AUV)具有自主导航、自主避碰和自主作业能力,自主作业是水下机器人实现智能化的关键技术。本文着重叙述AUV对特定作业-“水下目标探测与识别”的作业控制和实现过程,叙述水下三维目标的识别机理和识别算法以及为正确识别目标提供最佳条件的预处理、硬件系统和实时处理功能。最后给出试验结果,说明作业目标控制过程和识别算法具有实时性、高效率和可靠性。 相似文献
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自主式水下动载器(AUV)在军事上和国民经济中都有很大应用价值,因而近十年来,引起各国高度重视。由地AUV本身尺寸小,因此,把尺寸、重量、功耗作了AUV导航设备设计的三大基本要素,本文从多普勒速度计程仪(DVL0和相关速度计程仪(CVL)两种速度传感器的工作机理出发,找出了CVL系统的独特优点,以此为AUV导航有速度传感器采用CVL方案的依据。由误差分析,提出了CVL方案系统参数选择的方法,最后拟 相似文献
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本文以水下无人运载器(AUV)绕平面圆周航行速度、位置控制为例,推广到任何轨迹的控制问题。利用神经网络学习AUV运动的内在规律,预测未来一步的运行情况,并用改良的PID方式前馈与后馈相结合的控制其执行机构。系统学习、预测及PID各增益量利用GESA全局优化方法求得。本方法具有自适应性、强非线性及前馈控制等特点,优于其它一般的控制器。 相似文献
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基于水下三维目标识别的视觉系统 总被引:1,自引:0,他引:1
基于水下三维目标识别的视觉系统是水下机器人实现水下自主作业和智能化的关键技术。本文叙述水下三维目标的识别机理和识别算法以及为正确识别目标提供最佳条件的前处理,硬件系统和实时处理功能,最后给出试验结果,说明识别系统的高效率与可靠性。 相似文献
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定期开展码头水下结构的外观巡检是码头平稳运行的重要保障。通过分析现有的检测方法,发现获取图像质量不佳是采用视觉技术实施外观巡检的主要限制条件。结合相关检测作业的要求,创新提出将人造多幅欠曝光算法与颜色通道补偿方式进行融合,并通过试验验证使用图像增强算法的水下拍摄图像的视觉质量。结果表明,多曝光与颜色补偿可有效提升水下图像的对比度、恢复细节信息并进行颜色矫正,且运算效率高;图像增强算法可有效提升水下拍摄图像的视觉质量,帮助技术人员及时识别水下结构缺陷;试验中SIFT特征点匹配数量说明提出的算法有利于后续开展缺陷的自动识别及测量研究。 相似文献
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自主式水下机器人最优路径规划问题的研究 总被引:2,自引:0,他引:2
路径规划是水下机器人实现自主航行的重要环节。根据自主式水下机器人的动力学性质,路径规划的特点以及实现智能行为的要求,采用基于案例的遗传算法,实现了自主式水下机器人最优路径规划。给出该方案的基本框架和算法,在基于案例类比的学习方法中引入模糊多属性综合决策的方法建立决策算子进行案例的匹配,在遗传算法中实际知识的指导,适当地改进遗传算子,加快搜索速度。仿真结果证明该路径规划方法能够取得较好的规划结果,使自主式水下机器人具有了一定的自主导航,自主避障和自主作业的能力。 相似文献
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基于神经网络的无人无缆水下机器人运动建模与控制技术研究 总被引:3,自引:1,他引:2
对自主型水下机器人(AUV)神经网络运动模型的结构进行了理论分析和探讨,提出了非完全回归型神经网络、增加积分层的输出层结构及相应的分步式学习方法。对AUV运动过程中目标运动路径和目标运动速度的同时跟踪控制进行了系统研究。提出了由主控网络和伴随网络构成的神经网络控制器结构,给出了通过计算机模拟来生成教师样本的方法,提出了预测控制的思想。计算机仿真及水下机器人“Twin-Burger”的水池实验结果验证了本文所提出的建模方法和跟踪控制方法的有效性和可行性。 相似文献
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[目的]为解决母艇携载的自主式水下航行器(AUV)在水下自主回收和对接的问题,基于惯导(INS)、声学超短基线定位(USBL)、光学等信号引导的多源数据融合,提出一种面向移动平台的AUV水下回收对接引导方法。[方法]为此,设计融合多传感器信息的扩展联邦卡尔曼滤波器,采用分散滤波并再经信息融合方法以提高滤波精度。分别以INS和USBL及光学探测信号作为子滤波器的输入信息,结合AUV水下回收对接过程中的5个阶段分别建立运动方程,最终得到适用于移动平台搭载的AUV水下对接引导系统的多源数据融合导航算法。[结果]仿真结果表明,所提方法具有可行性、系统鲁棒性和控制精度,[结论]可满足母艇水下回收作业对接的工程要求,以及作为AUV水下自主回收操作的技术参考。 相似文献
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本文介绍一种在Windows环境下将VISUAL BASIC2.0版提供的398个图标建成图标集的方法。文章最后,介绍了船舶CAD工程中心利用VISUAL BASIC图标进行油船总体设计系统包装的实例。 相似文献
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在以VAXlab计算机为主机的小型通用动力学半实物仿真系统上对某型水下航行器的运动进行了半实物仿真。给出了半实物仿真系统的基本组成和工作原理,讨论了水下航行器运动的仿真模型和实时积分算法。结果表明,该仿真系统结构合理,精度高,可靠性好,所采用的控制方案可使其满足使用要求,达到了预期的目的。 相似文献
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本文介绍了VISUAL BASIC和VISUAL FORTRAN之间数据交换的几种技术,适合于对拥有大量船舶数值计算程序库的FORTRAN源代码的再利用。 相似文献
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本文阐述了我国自行研制的600米水深作业型缆控水下机器人(ROV)Bitbus(位总线)分布式控制系统的硬件和软件体系,本遥控水下机器人(ROV)经水池及海上试验,技术性能指标完全达到研制要求。它的航行性能及作业能力达到或超过了国际同类产品,位总线分布式控制系统的大大增强了显控系统的能力。 相似文献
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水下机器人非完全回归型神经网络运动模型的研究 总被引:3,自引:0,他引:3
研究了基于神经网络建立水下机器人(AUV)运动模型的方法,提出以非完全回归形式来表现输入输出变量的时序列影响和输出层向输入层回归的封闭式结构以实现运动模型的模拟机能,并给出了相应的训练和学习方法。此外,又提出了对输出层增加积分环节及神经网络输入输出变量进行正规化处理的方法。计算机的仿真及实际水下机器人“PW45”的建模结果,表明本文所提出的建模方法的有效性和可行性。 相似文献
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水下航行器的控制是一个复杂的工作领域,对现代航行器性能的要求对应用型控制工程师有很大压力。模拟与水下试验的结合可以产生很有效的设计环境,本文描述了低成本远距操作水下航行器(ROV)的设计。该航行器将作为研究水下航行器控制策略的测试台,将自主式水下航行器的一种易于理解的模拟用于ROV的模型,并提供了程序包对性能行为的预报图示结果。 相似文献