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一种基于三维全局视觉的水下自主航行方法

申请号: CN202311695614.1
申请人: 西北工业大学宁波研究院
申请日期: 2023/12/12

摘要文本

本发明提供了一种基于三维全局视觉的水下自主航行方法,包括:步骤S1,获取环境图像数据和第一运行数据;步骤S2,构建三维坐标系,并根据环境图像数据得到水下航行器的第一位置数据和水下障碍物的第二位置数据;步骤S3,通过路径分析模型进行数据分析生成初始路径并控制水下航行器沿初始路径游动;步骤S4,判断水下航行器的目标位置和实时位置是否相同:若是则控制水下航行器继续游动,随后转向步骤S5;若否则返回步骤S1;步骤S5,获取水下航行器的第二运行数据并输入至CPG相位振荡模型中得到输出角度以进行姿态调整,随后返回步骤S4。有益效果是本发明能够自动对水下航行器进行路径规划和姿态调整,并进行偏航修正和障碍物避让,能提升安全性。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种基于三维全局视觉的水下自主航行方法
专利类型 发明申请
申请号 CN202311695614.1
申请日 2023/12/12
公告号 CN117406757A
公开日 2024/1/16
IPC主分类号 G05D1/43
权利人 西北工业大学宁波研究院
发明人 曹勇; 郝艺伟; 侯振宇; 殷中华; 张文泽; 谢钰; 曹永辉; 潘光
地址 浙江省宁波市高新区清逸路218弄

专利主权项内容

1.一种基于三维全局视觉的水下自主航行方法,其特征在于,水下航行器包括多个运动单元,针对水下航行器的工作水池,预先将两个数码相机分别安装在所述工作水池的上方和其中任一侧壁上,并预先于所述工作水池内标定一参照点,所述水下自主航行方法包括以下步骤:步骤S1,于所述水下航行器在所述工作水池内游动时,分别控制两个所述数码相机实时获取所述工作水池内的一环境图像数据,并实时获取所述水下航行器的第一运行数据;步骤S2,以所述参照点为坐标原点构建得到三维坐标系,并根据两个所述数码相机输出的各所述环境图像数据得到所述水下航行器的第一位置数据和水下障碍物的第二位置数据;步骤S3,将所述第一运行数据、所述第一位置数据和所述第二位置数据输入至预先构建的路径分析模型中生成初始路径,并控制所述水下航行器沿所述初始路径游动进行工作;步骤S4,实时采集所述水下航行器的实时位置,并判断在所述初始路径中所述水下航行器于当前时刻下应处的目标位置和所述实时位置是否相同:若是,则控制所述水下航行器沿所述初始路径游动,并转向步骤S5;若否,则返回所述步骤S1;步骤S5,实时获取所述水下航行器的第二运行数据,并将所述第二运行数据输入至CPG相位振荡模型中得到所述水下航行器的各所述运动单元的输出角度,以及根据各所述输出角度控制对应的所述运动单元进行姿态调整,随后返回所述步骤S4。