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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种水下机器人集群编队运动和实验方法架构获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119902528B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510055364.8，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种水下机器人集群编队运动和实验方法架构是由张立川;赵荞荞;曹勇;李晗;李萱峰;朱梓霄;潘光设计研发完成，并于2025-01-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水下机器人集群编队运动和实验方法架构在说明书摘要公布了：本发明一种水下机器人集群编队运动和实验方法，属于水下机器人集群编队运动领域；步骤包括：建立水下机器人集群的个体虚拟力控制模型；建立个体水下机器人的局部感知信息模型，获取个体水下机器人与邻居水下机器人的三维相对距离和方位信息；基于虚拟力控制模型和局部感知信息模型，通过调整得到期望的水下机器人集群编队；在开放水域进行水下机器人集群编队运动实验；基于实验采集数据，进行水下机器人集群编队完成度计算，以验证达到水下机器人集群编队效果。本发明解决了采用全局信息交互技术实现通信的集群运动在应用于水下环境时，难以获得精确距离和方位信息完成编队任务等问题。

本发明授权一种水下机器人集群编队运动和实验方法架构在权利要求书中公布了：1.一种水下机器人集群编队运动和实验方法，其特征在于具体步骤如下： 建立水下机器人集群的个体虚拟力控制模型，设置N个水下机器人的编队运动模型，通过获取N个水下机器人的合力方向和大小更新个体水下机器人的位置；所述个体虚拟力控制模型包括个体水下机器人斥力和个体水下机器人引力；当相邻机器人之间的距离小于期望相对距离时，机器人相互施加斥力，斥力随着距离的减小而增大，避免机器人碰撞；当机器人之间的距离大于期望距离时，机器人之间施加引力，相互吸引，趋向设定的期望位置，最终保持固定间距，稳定形成集群； 建立个体水下机器人的局部感知信息模型，在目标检测模型的基础上采用ORB特征提取匹配方法，获取个体水下机器人与邻居水下机器人的三维相对距离和方位信息；所述局部感知信息模型包括yolox目标检测模型和双目距离方位估计模型；通过双目距离方位估计模型中的双目相机获取水下机器人的多种运动模态图像数据作为样本数据集；将样本数据集输入yolox目标检测模型，输出邻居水下机器人在图像上的位置坐标；所述双目距离方位估计模型采用ORB特征提取匹配方法，在图像上的目标检测框内获取双目左右视图的视差，依据双目测距原理，由得到的视差计算与邻居水下机器人的三维相对距离和方位信息； 基于虚拟力控制模型和局部感知信息模型，通过调整得到期望的水下机器人集群编队； 在开放水域进行水下机器人集群编队运动实验； 基于实验采集数据，进行水下机器人集群编队完成度计算，以验证达到水下机器人集群编队效果； 所述水下机器人集群编队完成度计算方法为， 假设水下机器人在平面的理论位置坐标为，集群实验无人机拍摄的实际坐标位置为，则理论位置与实际位置之间的距离为； 计算水下机器人个体完成度， 其中，R为给定的水下机器人理论位置与实际位置的距离偏差阈值； 根据水下机器人个体完成度计算形成的编队完成度， 。

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