The present invention belongs to the field of underwater robot control, and particularly relates to a method and system for controlling the gliding depth of a biomimetic robotic gliding dolphin, and apparatuses, and aims to solve the problem of the low accuracy of gliding depth control of biomimetic robotic gliding dolphins. The method comprises: acquiring a preset gliding depth and a preset yaw angle; on the basis of depth information and inertial navigation information, acquiring an estimated velocity by means of a sliding mode observer, and acquiring a control quantity of pectoral fins on both sides by means of a yaw controller and in combination with the preset yaw angle; on the basis of the preset gliding depth and the depth information, constructing a Bezier curve and segmenting same, acquiring a segmented diving velocity reference trajectory, and acquiring a diving control quantity by means of a model predictive control method and in combination with the estimated velocity; acquiring a target position of a piston by means of a buoyancy principle and according to the diving control quantity, and acquiring a control quantity of the piston according to the current position of the piston; and controlling gliding on the basis of the control quantity of the piston and the control quantity of the pectoral fins on both sides. The present invention improves the accuracy of the gliding depth control of biomimetic robotic gliding dolphins.

    La présente invention concerne le domaine de la commande d'un robot sous-marin, et se réfère en particulier à un procédé et à un système de commande de la profondeur de plané d'un robot-dauphin planeur biomimétique, et à des appareils, et vise à résoudre le problème de la faible précision de commande de profondeur de plané de robots-dauphins planeurs biomimétiques. Le procédé comprend les étapes suivantes : acquérir une profondeur de plané prédéfinie et un angle de lacet prédéfini ; sur la base d'informations de profondeur et d'informations de navigation inertielle, acquérir une vitesse estimée au moyen d'un observateur de mode de plané, et acquérir une valeur de commande de nageoires pectorales se situant sur les deux côtés au moyen d'un dispositif de commande de lacet et en combinaison avec l'angle de lacet prédéfini ; sur la base de la profondeur de plané prédéfinie et des informations de profondeur, construire une courbe de Bézier et segmenter celle-ci, acquérir une trajectoire de référence de vitesse de plongée segmentée et acquérir une valeur de commande de plongée au moyen d'un procédé de commande prédictive de modèle et en combinaison avec la vitesse estimée ; acquérir une position cible d'un piston au moyen d'un principe de flottabilité et selon la valeur de commande de plongée, et acquérir une valeur de commande du piston en fonction de la position actuelle du piston ; et commander le plané sur la base de la valeur de commande du piston et de la valeur de commande des nageoires pectorales se situant sur les deux côtés. La présente invention améliore la précision d'une commande de profondeur de plané de robots-dauphins planeurs biomimétiques.

    本发明属于水下机器人控制领域,具体涉及一种仿生滑翔机器海豚的滑翔深度控制方法、系统、装置,旨在解决仿生滑翔机器海豚滑翔定深控制精确度低的问题。本系统方法包括获取预设滑翔深度、偏航角;基于深度、惯导信息,通过滑模观测器获取估计速度,并结合预设偏航角,通过偏航控制器获取两侧胸鳍的控制量;基于预设滑翔深度、深度信息,构建贝塞尔曲线并进行分段,获取分段式的下潜速度参考轨迹,并结合估计速度,通过模型预测控制方法获取下潜控制量;根据下潜控制量,通过浮力原理得到活塞的目标位置,并依据当前活塞位置获取活塞的控制量;基于活塞和两侧胸鳍的控制量,控制滑翔。本发明提高了仿生滑翔机器海豚滑翔定深控制的精确度。


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    Titel :

    METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING GLIDING DEPTH OF BIOMIMETIC ROBOTIC GLIDING DOLPHIN, AND APPARATUSES


    Weitere Titelangaben:

    PROCÉDÉ ET SYSTÈME DE COMMANDE DE PROFONDEUR DE PLANÉ D'UN ROBOT-DAUPHIN PLANEUR BIOMIMÉTIQUE, ET APPAREILS
    仿生滑翔机器海豚的滑翔深度控制方法、系统、装置


    Beteiligte:
    YU JUNZHI (Autor:in) / WU ZHENGXING (Autor:in) / WANG JIAN (Autor:in) / YAN SHUAIZHENG (Autor:in) / TAN MIN (Autor:in)

    Erscheinungsdatum :

    2021-06-03


    Medientyp :

    Patent


    Format :

    Elektronische Ressource


    Sprache :

    Chinesisch


    Klassifikation :

    IPC:    G05D SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES , Systeme zum Steuern oder Regeln nichtelektrischer veränderlicher Größen / B63C LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS , Zuwasserlassen, Trockenstellen, Docken oder Bergen von Schiffen / B63G OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS , Angriffs- oder Verteidigungsanordnungen auf Schiffen



    Gliding depth control method, system and device for biomimetic gliding robotic dolphin

    YU JUNZHI / WU ZHENGXING / WANG JIAN et al. | Europäisches Patentamt | 2021

    Freier Zugriff

    Gliding machine dolphin

    YU JUNZHI / WU ZHENGXING / SU ZONGSHUAI et al. | Europäisches Patentamt | 2015

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    Bionic gliding robot dolphin plane path tracking method and system

    YU JUNZHI / WU ZHENGXING / WANG JIAN et al. | Europäisches Patentamt | 2020

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    GLIDING CONTROL DEVICE, GLIDING BODY, FLYING BODY AND GLIDING PROGRAM

    USUKI TOMOAKI | Europäisches Patentamt | 2021

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    GLIDING VESSEL

    YONEDA SHOJI | Europäisches Patentamt | 2023

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