基于改进A*算法的人工智能鱼路径规划研究

人工智能鱼是鱼类仿生学研究中的热点,针对三维虚拟海洋环境中人工智能鱼路径规划低效的问题,提出一种基于改进A*算法的人工智能鱼路径规划方法。首先,在A*算法路径搜索时每选取一个路径节点后实行OPEN列表的清空操作,然后使用碰撞检测算法筛选出寻优路径中不必要的路径节点,进一步优化鱼类的游泳路径。结果显示:改进的A*算法相较于传统的A*算法,在算法效率相当的同时,所寻得的路径长度减少了5%。研究表明,使用改进的A*算法可以在虚拟海洋三维空间中精准地规划出智能鱼的游泳路径,提高智能鱼仿真的真实性,为渔业中的鱼类仿真模拟提供一种新的思路。

以人工智能鱼为抓手探索海洋信息类创新实践人才的培养

为了促进多学科交叉研究和创新实践人才培养,上海海洋大学人工智能鱼教学团队结合一流学科和海洋优势学科资源,以"人工智能鱼"的教学、大赛、科创和科研为抓手,设计多学科有机融合的教学体系,开展鱼类仿真和研制、人工智能和虚拟现实等相关领域的教学和研究,进而推动多学科的交融发展,着力培养海洋特色信息类创新实践人才。经过6年实践,在教改项目、大赛获奖、创新实践和本研一体化培养等方面成果丰硕,探索了一条适合自己的行之有效的创新实践人才培养之路。

基于智能铅鱼的节能型水文缆道自动测流WEB监控系统

目前河道流量测量中常用的水文缆道测流存在自动化和信息化程度低、测速装置耗能高、铅鱼位置不稳定导致测速精度降低等问题,采用带姿态测量的智能铅鱼,利用卡尔曼滤波方法则可以进行测速控制及水深校正。利用无线收发器进行现场流速仪电源控制,利用太阳能板进行现场测流装置充电,利用以太网通信,引入“心跳包”机制,基于VB.net开发了一套自动测流WEB监控系统。实际应用到福建、贵州等相关河道流量测量发现,其系统运行稳定可靠,能够完全支持手(自)动河道测流,并能根据系统流速仪配置以及岸边系数等实时进行流量计算,同时还支持远程数据存储、流量历史数据查询、系统设备工作状态控制等,实现了自动化与信息化在“智能水利”领域的高度融合。

基于卡尔曼滤波算法的智能铅鱼测深系统研究

为了改善目前水文缆道测量中依靠压力传感器测量入水深度在复杂水文环境下精度不高等缺点,采用基于AR误差模型的卡尔曼滤波、卡尔曼数据融合等方法优化姿态传感器采集到的姿态角数据;采用卡尔曼滤波、涌浪滤波以及伯努利方程减小测深用压力传感器测量时产生的误差。实验结果表明,采用卡尔曼滤波算法和涌浪滤波算法能够有效减少水深压力传感器产生的系统误差,同时提高测深系统的整体精度。

小型智能机器鱼系统研究与设计

文中研究并设计了小型智能机器鱼系统,该系统作为监测终端可实现水下寻迹与避障,系统利用MPU6050获取姿态信息并构建闭环控制保持机器鱼平衡,采用AJ-SR04M超声波传感器进行测距,GPS/BDS双模定位模块对探测到的水下目标进行定位,利用GSM/GPRS无线传输技术将获取的信息发送至监控手机App端。文中研究并给出了系统的软硬件详细设计,对机器鱼运动控制算法进行了仿真,系统实验测试结果表明:该系统可实现对水下目标的探测与测量数据的传输,并具有自动避障等功能,研究结果具有一定的实用价值。

基于集成鱼舱智能传输系统的远洋渔船改装设计

针对远洋渔船现今作业环境艰苦、自动化程度低的现状,在集成鱼舱智能传输系统的基础上,对渔船的速冻舱和冷冻舱所在区域进行改装设计,方便轨道的架设和拆装,采用简单机械装置对速冻舱进行改良,减少人工冷库环境作业的时间和次数,改善渔船船员作业环境的同时提高传输作业效率。

基于划分区域的机器鱼水中角力策略

针对于在水中角力项目中,多数的策略只是顶最佳点的单一局势下,本论文主要讲解了一种基于划分区域的机器鱼水中角力策略。通过控制区和缓冲区的作用,能够使机器鱼更大程度的减少受到水流等环境的影响。同时采用机器鱼在不同的区域内,不同的游动方式,使鱼头能够始终保持水平的去撞击圆环。多次实验结果表明,该方法能够让机器鱼即便处于不同的水环境中,都能够较为高效进行角力比赛,并且比只顶最佳点的策略省时很多。该策略在实际比赛中也取得了不错的成绩。

基于群智能和人工生命的群体行为动画仿真

为了更好地提高智能鱼在复杂动画中的应用,在分析自然鱼的感知、认知、运动和行为系统的基础上,研究并实现了简单的智能鱼动画。首先建立了虚拟环境下智能鱼的视觉感知模型和认知模型以及听觉模型,然后通过微粒群算法确定智能鱼的运动轨迹,模拟智能鱼的自由游动、捕食和躲避危险几种行为动作,最后经动画仿真,智能鱼具有集群、躲避鲨鱼的攻击、绕障碍物游动和觅食行为。经过仿真之后的动画效果有所优化,因此将微粒群算法应用到群体行为动画仿真中有一定的现实意义。

MCS-8098单片机及其应用

论述了8098单片机系列的特性及其功能,并用单片机温度控制系统和智能探鱼装置两个实例说明了8098在自动控制和智能仪器方面的应用。

2020年深海潜水器热点回眸

2020年,国内外在深海装备研发领域取得显著的进展。围绕载人/无人潜水器的研发,重点介绍了2020年国际和国内的研究热点和亮点工作,分析了中国海洋技术所处的国际地位,并对中国深海潜水器领域未来的发展方向提出了建议。