CN114489042A - 基于无人船的平衡状态的控制方法及控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及基于无人船的平衡状态的控制方法及控制装置。该方法包括：获取无人船的定位信号，基于所述定位信号标记养殖池地图上的所在位置；检测所述无人船在多轴方向的方向向量，并确定所述无人船在动态水面上的平衡状态；动态维持所述无人船的平衡状态，并沿着所述平衡状态进行动态行驶；若所述无人船的平衡状态随着动态水面的冲击力的变化而变化，遍历异常方向向量；基于所述异常方向向量调整所述无人船的吸水量和喷气量；所述无人船的吸水量空间和喷气量空间处于相对的两侧，并且处于动态平衡关系，以改变所述异常方向向量。
Description
技术领域
本发明涉及无人船技术领域，尤其涉及一种基于无人船的平衡状态的控制方法及控制装置。
背景技术
随着科技的发展，无人船能够在各种水面上进行巡航，并且针对养殖池进行各种养殖协助，其中，无人船在水面上持续受到水浪的冲击，并且容易破坏无人船的平衡状态，此时，在无人船在其平衡状态被破坏时没有及时响应，导致无人船容易侧翻。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于无人船的平衡状态的控制方法及控制装置，若平衡状态受到动态水平的冲击力的改变而改变，所述无人船在吸水量和喷气量的动态协助下进行状态调整，以改变所述异常方向向量，从而实现所述无人船再次调整为平衡状态，避免无人船侧翻。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于无人船的平衡状态的控制方法，包括：获取无人船的定位信号，基于所述定位信号标记养殖池地图上的所在位置；检测所述无人船在多轴方向的方向向量，并确定所述无人船在动态水面上的平衡状态；动态维持所述无人船的平衡状态，并沿着所述平衡状态进行动态行驶；若所述无人船的平衡状态随着动态水面的冲击力的变化而变化，遍历异常方向向量；基于所述异常方向向量调整所述无人船的吸水量和喷气量；所述无人船的吸水量空间和喷气量空间处于相对的两侧，并且处于动态平衡关系，以改变所述异常方向向量。
另外，本发明实施例还提供了一种基于无人船的平衡状态的控制装置，所述基于无人船的平衡状态的控制装置包括：获取模块：用于获取无人船的定位信号，基于所述定位信号标记养殖池地图上的所在位置；检测模块：用于检测所述无人船在多轴方向的方向向量，并确定所述无人船在动态水面上的平衡状态；维持模块：用于动态维持所述无人船的平衡状态，并沿着所述平衡状态进行动态行驶；遍历模块：用于若所述无人船的平衡状态随着动态水面的冲击力的变化而变化，遍历异常方向向量；调整模块：用于基于所述异常方向向量调整所述无人船的吸水量和喷气量；改变模块：用于所述无人船的吸水量空间和喷气量空间处于相对的两侧，并且处于动态平衡关系，以改变所述异常方向向量。
在本发明实施例中，通过本发明实施例中的方法，获取无人船的定位信号，基于所述定位信号标记养殖池地图上的所在位置；检测所述无人船在多轴方向的方向向量，并确定所述无人船在动态水面上的平衡状态；动态维持所述无人船的平衡状态，并沿着所述平衡状态进行动态行驶；若所述无人船的平衡状态随着动态水面的冲击力的变化而变化，遍历异常方向向量；基于所述异常方向向量调整所述无人船的吸水量和喷气量；所述无人船的吸水量空间和喷气量空间处于相对的两侧，并且处于动态平衡关系，以改变所述异常方向向量，其中，基于多轴方向的方向向量确定所述无人船在动态水面上的平衡状态，所述无人船沿着平衡状态进行动态行驶，若平衡状态受到动态水平的冲击力的改变而改变，所述无人船在吸水量和喷气量的动态协助下进行状态调整，以改变所述异常方向向量，从而实现所述无人船再次调整为平衡状态，避免无人船侧翻。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例中的基于无人船的平衡状态的控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中的基于无人船的平衡状态的控制装置的结构组成示意图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种电子装置的硬件图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1，图1是本发明实施例中的基于无人船的平衡状态的控制方法的流程示意图。
如图1所示，一种基于无人船的平衡状态的控制方法，所述方法包括：
S11：获取无人船的定位信号，基于所述定位信号标记养殖池地图上的所在位置；
在本发明具体实施过程中，具体的步骤可以为：无人船获取养殖池上的各定位信标的信号强度；基于在多个方向的不同的信号强度进行交互，并在相邻的两个方向的信号强度差进行第一定位参数的确定；基于相对方向的信号强度差进行第二定位参数的确定；基于第一定位参数和第二定位参数确定无人船的朝向和角度量；无人船获取养殖池的正对岸边的距离参数，基于距离参数确定无人船的各单向坐标，并辅助调整无人船的朝向和角度量，以确定无人船相对于养殖池的定位信号；基于所述定位信号标记养殖池地图上的所在位置，并且根据定位信标所反馈的信号强度进行无人船的标记位置的微整。
其中，基于第一定位参数和第二定位参数确定无人船的朝向和角度量，并且在无人船的初步定向后再进行距离的定位，以保证后续无人船基于正确方向下进行距离测试，无人船获取养殖池的正对岸边的距离参数，基于距离参数确定无人船的各单向坐标，并辅助调整无人船的朝向和角度量，以确定无人船相对于养殖池的定位信号，基于所述定位信号标记养殖池地图上的所在位置。
另外，维持定位信标和无人船的实时交互，并且在交互的过程中形成信号强度分布图，该信号强度分布图以无人船为中心进行向外延伸，并且在养殖池地图上呈现，根据定位信标所反馈的信号强度进行无人船的标记位置的微整，从而实现监控无人船的位置，并且涵盖动态水面对无人船的位置影响。
S12：检测所述无人船在多轴方向的方向向量，并确定所述无人船在动态水面上的平衡状态；
在本发明具体实施过程中，具体的步骤可以为：基于陀螺仪和向量模型检测所述无人船在多轴方向的方向向量；将各所述方向向量在向量模型对应的虚拟空间中进行虚拟构建，并且模拟动态水面的冲击力度及方向；基于在虚拟空间内进行冲击运算，并确定所述无人船的运行状态值，基于运行状态值确定所述无人船的运行状态若所述运行状态值符合预设阈值，则确定所述无人船在动态水面上的平衡状态。
其中，在向量模型对应的虚拟空间中对各所述方向向量进行构建，并且作用域无人船，模拟动态水面的冲击力度及方向，以便于对无人船进行虚拟冲击，并且在虚拟空间中进行冲击运算，以确定所述无人船的运行状态值。基于运行状态值确定所述无人船的运行状态若所述运行状态值符合预设阈值，则确定所述无人船在动态水面上的平衡状态。
另外，在虚拟空间内进行大量的虚拟运算，以便于在各种虚拟的动态水面上的无人船的运行状态值，并且控制动态水面的虚拟形态，以进行无人船的后续平衡运算，以便于收集在各种不同类型的动态水面所对应的运行状态值，便于无人船的后续自我调控。
S13：动态维持所述无人船的平衡状态，并沿着所述平衡状态进行动态行驶；
在本发明具体实施过程中，具体的步骤可以为：监控所述运行状态值，并且定位所述运行状态值在预设阈值的误差内进行浮动，以动态维持所述无人船的平衡状态；所述无人船基于所述平衡状态进行动态行驶，并随着速度的调节而改变所述预设阈值；基于所述预设阈值的改变而调整所述无人船的当前运行状态值。
其中，定位所述运行状态值在预设阈值的误差内进行浮动，以动态维持所述无人船的平衡状态，并且允许所述无人船的运行状态值在合理范围内进行浮动，不限制无人船的实际情况，以限制无人船在极限状态下的侧翻，所述无人船基于所述平衡状态进行动态行驶，并随着速度的调节而改变所述预设阈值；基于所述预设阈值的改变而调整所述无人船的当前运行状态值。
S14：若所述无人船的平衡状态随着动态水面的冲击力的变化而变化，遍历异常方向向量；
在本发明具体实施过程中，具体的步骤可以为：记录所述无人船的平衡状态在动态水平面的变化；定格所述无人船的平衡状态，并且虚拟当时的动态水平面；根据虚拟的动态水平面进行冲击方向和冲击力的划分；将各组所述冲击方向和所述冲击力进行差异性对比，并且定格异常参数；基于所述异常参数所在的方位进行异常标记，并且沿着所述异常参数的关联情况进行异常方向向量的确定。
其中，通过虚拟的动态水平面进行冲击方向和冲击力的划分；将各组所述冲击方向和所述冲击力进行差异性对比，并且定格异常参数；基于所述异常参数所在的方位进行异常标记，并且沿着所述异常参数的关联情况进行异常方向向量的确定，从而确定无人船在实际过程中的异常方向向量所对应的待修复区域，以便于后续针对待修复区域进行动态调整，以实现无人船的再次平衡。
S15：基于所述异常方向向量调整所述无人船的吸水量和喷气量；
在本发明具体实施过程中，具体的步骤包括：确定所述异常方向向量，并且基于所述异常方向向量定位待修复区域；沿着所述待修复区域寻找附件的吸水口或者喷气口；随着所述待修复区域的水位变化，所述吸水口或者所述喷气口基于所探测的负压参数进行触发；调整所述无人船的吸水量和喷气量，以改变所述负压参数，并且调整所述待修复区域的水位。
其中，沿着所述待修复区域寻找附件的吸水口或者喷气口，并且所述吸水口或者所述喷气口基于所探测的负压参数进行触发，此时，所述吸水口或者所述喷气口是基于所探测的负压参数进行自行启动与调整，并且随着无人船的状态的改变而及时响应，；调整所述无人船的吸水量和喷气量，以改变所述负压参数，并且调整所述待修复区域的水位。
另外，构建所述吸水量和所述喷气量之间的映射关系；基于所述映射关系触发所述吸水量和所述喷气量相对于所述无人船的动态补给；若所述吸水量存在错误，则调控所述喷气量，并加大所述喷气量的工作参数，以将所述吸水量的对应功率转移至所述喷气量的工作功率，同时，所述吸水量沿着所述映射关系进行自我修复。
S16：无人船的吸水量空间和喷气量空间处于相对的两侧，并且处于动态平衡关系，以改变所述异常方向向量。
在本发明具体实施过程中，具体的步骤包括：所述无人船的吸水量空间和喷气量空间处于相对的两侧，并且沿着所述无人船的周侧进行旋转切换；构建所述吸水量空间和所述喷气量空间之间的动态平衡关系；基于所述吸水量空间和所述喷气量空间监控对应的平衡作用力；根据对所述吸水量空间的平衡作用力和所述喷气量的平衡作用力的对比，调整所述无人船的倾斜方向；将所述无人船的倾斜方向作为于所述异常方向向量对应的待修复区域；利于对所述吸水量空间的平衡作用力和所述喷气量的平衡作用力的单独调整，保证所述无人船的倾斜修复，且改变所述异常方向向量。
另外，采用几何中心与重心配位法进行无人船的平衡控制；
Wi:为该部分重量；Xi:为该部分重心位置坐标；X:为重心。
其中，针对无人船的重心进行检测，并且在对重心的计算下确定无人船在各种状态下的重心变化，以构建在状态所对应的重心范围，基于重心范围进行无人船的平衡控制，且结合运行状态值共同监控无人船的平衡状态，而重心范围与运行状态值可以构建置信度，并且在不同场景下更换对应的置信率，以保证重心范围与运行状态值在对应场景的重要性和优先调控性。
在本发明实施例中，通过本发明实施例中的方法，获取无人船的定位信号，基于所述定位信号标记养殖池地图上的所在位置；检测所述无人船在多轴方向的方向向量，并确定所述无人船在动态水面上的平衡状态；动态维持所述无人船的平衡状态，并沿着所述平衡状态进行动态行驶；若所述无人船的平衡状态随着动态水面的冲击力的变化而变化，遍历异常方向向量；基于所述异常方向向量调整所述无人船的吸水量和喷气量；所述无人船的吸水量空间和喷气量空间处于相对的两侧，并且处于动态平衡关系，以改变所述异常方向向量，其中，基于多轴方向的方向向量确定所述无人船在动态水面上的平衡状态，所述无人船沿着平衡状态进行动态行驶，若平衡状态受到动态水平的冲击力的改变而改变，所述无人船在吸水量和喷气量的动态协助下进行状态调整，以改变所述异常方向向量，从而实现所述无人船再次调整为平衡状态，避免无人船侧翻。
实施例
请参阅图2，图2是本发明实施例中的基于无人船的平衡状态的控制装置的结构组成示意图。
如图2所示，一种基于无人船的平衡状态的控制装置，所述基于无人船的平衡状态的控制装置包括：
获取模块21：用于获取无人船的定位信号，基于所述定位信号标记养殖池地图上的所在位置；
检测模块22：用于检测所述无人船在多轴方向的方向向量，并确定所述无人船在动态水面上的平衡状态；
维持模块23：用于动态维持所述无人船的平衡状态，并沿着所述平衡状态进行动态行驶；
遍历模块24：用于若所述无人船的平衡状态随着动态水面的冲击力的变化而变化，遍历异常方向向量；
调整模块25：用于基于所述异常方向向量调整所述无人船的吸水量和喷气量；
改变模块26：用于所述无人船的吸水量空间和喷气量空间处于相对的两侧，并且处于动态平衡关系，以改变所述异常方向向量。
实施例
请参阅图3，下面参照图3来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备40。图3显示的电子设备40仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图3所示，电子设备40以通用计算设备的形式表现。电子设备40的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元41、上述至少一个存储单元42、连接不同系统组件(包括存储单元42和处理单元41)的总线43。
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元41执行，使得所述处理单元41执行本说明书上述“实施例方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
存储单元42可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)421和/或高速缓存存储单元422，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)423。
存储单元42还可以包括具有一组(至少一个)程序模块425的程序/实用工具424，这样的程序模块425包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线43可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备40也可以与一个或多个外部设备(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备40交互的设备通信，和/或与使得该电子设备40能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口45进行。并且，电子设备40还可以通过网络适配器46与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图3所示，网络适配器46通过总线43与电子设备40的其它模块通信。应当明白，尽管图3中未示出，可以结合电子设备40使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，ReadOnly Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。并且，其存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被计算机执行时，使计算机执行根据上述的方法。
另外，以上对本发明实施例所提供的基于无人船的平衡状态的控制方法及控制装置进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种基于无人船的平衡状态的控制方法，其特征在于，包括：
获取无人船的定位信号，基于所述定位信号标记养殖池地图上的所在位置；
检测所述无人船在多轴方向的方向向量，并确定所述无人船在动态水面上的平衡状态；
动态维持所述无人船的平衡状态，并沿着所述平衡状态进行动态行驶；
若所述无人船的平衡状态随着动态水面的冲击力的变化而变化，遍历异常方向向量；
基于所述异常方向向量调整所述无人船的吸水量和喷气量；
所述无人船的吸水量空间和喷气量空间处于相对的两侧，并且处于动态平衡关系，以改变所述异常方向向量。
2.根据权利要求1所述的基于无人船的平衡状态的控制方法，其特征在于，所述获取无人船的定位信号，基于所述定位信号标记养殖池地图上的所在位置，包括：
无人船获取养殖池上的各定位信标的信号强度；
基于在多个方向的不同的信号强度进行交互，并在相邻的两个方向的信号强度差进行第一定位参数的确定；
基于相对方向的信号强度差进行第二定位参数的确定；
基于第一定位参数和第二定位参数确定无人船的朝向和角度量；
无人船获取养殖池的正对岸边的距离参数，基于距离参数确定无人船的各单向坐标，并辅助调整无人船的朝向和角度量，以确定无人船相对于养殖池的定位信号；
基于所述定位信号标记养殖池地图上的所在位置，并且根据定位信标所反馈的信号强度进行无人船的标记位置的微整。
3.根据权利要求1所述的基于无人船的平衡状态的控制方法，其特征在于，所述检测所述无人船在多轴方向的方向向量，并确定所述无人船在动态水面上的平衡状态，包括：
基于陀螺仪和向量模型检测所述无人船在多轴方向的方向向量；
将各所述方向向量在向量模型对应的虚拟空间中进行虚拟构建，并且模拟动态水面的冲击力度及方向；
基于在虚拟空间内进行冲击运算，并确定所述无人船的运行状态值，基于运行状态值确定所述无人船的运行状态
若所述运行状态值符合预设阈值，则确定所述无人船在动态水面上的平衡状态。
4.根据权利要求3所述的基于无人船的平衡状态的控制方法，其特征在于，所述动态维持所述无人船的平衡状态，并沿着所述平衡状态进行动态行驶，包括：
监控所述运行状态值，并且定位所述运行状态值在预设阈值的误差内进行浮动，以动态维持所述无人船的平衡状态；
所述无人船基于所述平衡状态进行动态行驶，并随着速度的调节而改变所述预设阈值；
基于所述预设阈值的改变而调整所述无人船的当前运行状态值。
5.根据权利要求4所述的基于无人船的平衡状态的控制方法，其特征在于，所述若所述无人船的平衡状态随着动态水面的冲击力的变化而变化，遍历异常方向向量，包括：
记录所述无人船的平衡状态在动态水平面的变化；
定格所述无人船的平衡状态，并且虚拟当时的动态水平面；
根据虚拟的动态水平面进行冲击方向和冲击力的划分；
将各组所述冲击方向和所述冲击力进行差异性对比，并且定格异常参数；
基于所述异常参数所在的方位进行异常标记，并且沿着所述异常参数的关联情况进行异常方向向量的确定。
6.根据权利要求5所述的基于无人船的平衡状态的控制方法，其特征在于，所述基于所述异常方向向量调整所述无人船的吸水量和喷气量，包括：
确定所述异常方向向量，并且基于所述异常方向向量定位待修复区域；
沿着所述待修复区域寻找附件的吸水口或者喷气口；
随着所述待修复区域的水位变化，所述吸水口或者所述喷气口基于所探测的负压参数进行触发；
调整所述无人船的吸水量和喷气量，以改变所述负压参数，并且调整所述待修复区域的水位。
7.根据权利要求6所述的基于无人船的平衡状态的控制方法，其特征在于，所述基于所述异常方向向量调整所述无人船的吸水量和喷气量，还包括：
构建所述吸水量和所述喷气量之间的映射关系；
基于所述映射关系触发所述吸水量和所述喷气量相对于所述无人船的动态补给；
若所述吸水量存在错误，则调控所述喷气量，并加大所述喷气量的工作参数，以将所述吸水量的对应功率转移至所述喷气量的工作功率，同时，所述吸水量沿着所述映射关系进行自我修复。
8.根据权利要求6所述的基于无人船的平衡状态的控制方法，其特征在于，所述无人船的吸水量空间和喷气量空间处于相对的两侧，并且处于动态平衡关系，以改变所述异常方向向量，包括：
所述无人船的吸水量空间和喷气量空间处于相对的两侧，并且沿着所述无人船的周侧进行旋转切换；
构建所述吸水量空间和所述喷气量空间之间的动态平衡关系；
基于所述吸水量空间和所述喷气量空间监控对应的平衡作用力；
根据对所述吸水量空间的平衡作用力和所述喷气量的平衡作用力的对比，调整所述无人船的倾斜方向；
将所述无人船的倾斜方向作为于所述异常方向向量对应的待修复区域；
利于对所述吸水量空间的平衡作用力和所述喷气量的平衡作用力的单独调整，保证所述无人船的倾斜修复，且改变所述异常方向向量。
9.根据权利要求7所述的基于无人船的平衡状态的控制方法，其特征在于，还包括：
采用几何中心与重心配位法进行无人船的平衡控制；
Wi:为该部分重量；Xi:为该部分重心位置坐标；X:为重心。
10.一种基于无人船的平衡状态的控制装置，其特征在于，所述基于无人船的平衡状态的控制装置包括：
获取模块：用于获取无人船的定位信号，基于所述定位信号标记养殖池地图上的所在位置；
检测模块：用于检测所述无人船在多轴方向的方向向量，并确定所述无人船在动态水面上的平衡状态；
维持模块：用于动态维持所述无人船的平衡状态，并沿着所述平衡状态进行动态行驶；
遍历模块：用于若所述无人船的平衡状态随着动态水面的冲击力的变化而变化，遍历异常方向向量；
调整模块：用于基于所述异常方向向量调整所述无人船的吸水量和喷气量；
改变模块：用于所述无人船的吸水量空间和喷气量空间处于相对的两侧，并且处于动态平衡关系，以改变所述异常方向向量。
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