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[发明专利]基于改进CycleGAN的钢材表面缺陷图像数据增强方法-CN202310897789.4在审
发明人： 张付祥;徐兆洋 -专利权人：河北科技大学
申请日： 2023-07-21 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G06V10/774 文献下载
摘要：基于改进CycleGAN的钢材表面缺陷图像数据增强方法，用于对现有钢材表面缺陷数据集进行样本扩增和数据增强，包括如下步骤：（1）获取单类钢材表面缺陷图像；（2）采用传统算法进行样本扩增；（3）图像预处理；（4）建立单类钢材表面缺陷图像数据集；（5）搭建CycleGAN网络结构模型；（6）改进CycleGAN网络结构模型；（7）生成双类缺陷的钢材表面图像数据；（8）生成多类缺陷的钢材表面图像数据。该方法可以高效且鲁棒地对现有钢材表面缺陷数据集进行样本扩增和数据增强，增加训练样本的多样性，进而提高目标检测网络的泛化性能和鲁棒性，为最终建立钢材表面缺陷自动检测与分级系统奠定技术基础。
基于改进 cyclegan 钢材表面缺陷图像数据增强方法

[发明专利]基于改进YOLO模型的钢材表面缺陷检测方法-CN202310897778.6在审
发明人： 张付祥;徐兆洋 -专利权人：河北科技大学
申请日： 2023-07-21 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：基于改进YOLO模型的钢材表面缺陷检测方法，包括如下步骤：（1）获取钢材表面缺陷图像；（2）图像数据增强与预处理；（3）构建钢材表面缺陷数据集；（4）搭建基于改进YOLO模型的钢材表面缺陷检测模型；（5）使用改进的YOLO模型进行训练；（6）对改进的YOLO模型进行测试和评价；（7）使用改进后的YOLO模型对实际的钢材表面缺陷图像进行检测。该方法采用传统样本扩增和生成对抗网络结合的方式对数据集进行数据增强，解决由于训练样本不足导致检测效果不佳的问题；对YOLO模型进行改进，包括优化损失函数、添加注意力机制、新增自适应特征融合模块、补充小目标检测层，增加模型的泛化能力和鲁棒性。
基于改进 yolo 模型钢材表面缺陷检测方法

[发明专利]钢筋连接线焊接机械手-CN202310373698.0在审
发明人： 张付祥;张超;刘席宇;李文忠;黄风山 -专利权人：河北科技大学
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： B21F15/08 文献下载
摘要：钢筋连接线焊接机械手，包括安装座（1）、立体相机（2）、连接线固定及引导装置（3）、焊接装置（4）、夹紧钳（5）和剪刀（6）。本发明采用焊接的方式将两根钢筋与连接线分别固定，降低了连接固定作业复杂度、提高了钢筋连接牢固度；钢筋连接线焊接机械手安装在机器人末端，代替人工自动完成钢筋位置姿态识别、焊接固定和连接线剪断，保证了钢筋连接固定作业质量和稳定性；首次准备过程结束后，机器人配合机械手可以实现连续作业，提高了工作效率、降低了生产成本，实现了钢筋连接固定作业自动化。
钢筋连接线焊接机械手

[发明专利]贴标机器人系统部件空间位置优化方法-CN202111170205.0有效
发明人： 张付祥;郑雨 -专利权人：河北科技大学
申请日： 2021-10-05 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G06T7/70 文献下载
摘要：贴标机器人系统部件空间位置优化方法，采用的贴标机器人系统，包括供压单元（1）、控制单元（2）、视觉单元（3）、标签打印机（4）和工业机器人（5），方法步骤：第1步，建立贴标机器人系统的坐标系；第2步，生成贴标点的空间坐标；第3步，建立贴标机器人系统中工业机器人和标签打印机空间位置优化的数学模型；第4步，采用优化算法完成计算。该方法建立贴标机器人系统中标签打印机和工业机器人空间位置优化数学模型，根据贴标对象的约束条件，随机产生若干个空间点模拟多个贴标点的空间位置，应用非线性变化的惯性权重、学习因子和粒子数目实现粒子群优化算法的改进，系统部件空间位置优化后提高了贴标机器人系统的工作效率。
机器人系统部件空间位置优化方法

[实用新型]一种钢筋连接机械手-CN202320771278.3有效
发明人： 张付祥;吴广;于得水 -专利权人：河北科技大学
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： B21F15/08 文献下载
摘要：一种钢筋连接机械手，包括安装座（1）、立体相机（2）、连接线固定及引导装置（3）、焊接装置（4）、夹紧钳（5）和剪刀（6）。本发明采用焊接的方式将两根钢筋与连接线分别固定，降低了连接固定作业复杂度、提高了钢筋连接牢固度；钢筋连接机械手安装在机器人末端，代替人工自动完成钢筋位置姿态识别、焊接固定和连接线剪断，保证了钢筋连接固定作业质量和稳定性；首次准备过程结束后，机器人配合机械手可以实现连续作业，提高了工作效率、降低了生产成本，实现了钢筋连接固定作业自动化。
一种钢筋连接机械手

[发明专利]热轧盘卷辅助套袋装置-CN202310373717.X在审
发明人： 张付祥;孙和盛;李俊慧;李文忠;黄风山 -专利权人：河北科技大学
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： B65B43/54 文献下载
摘要：热轧盘卷辅助套袋装置，布置在热轧盘卷生产线的套袋工位，辅助人工完成热轧盘卷套袋工作，装置包括第一地轨（1）、第二地轨（2）、第一内圈套袋装置（3）、第二内圈套袋装置（4）、外圈套袋装置（5）、举升装置（6）和C型挂钩（7）。本发明热轧盘卷辅助套袋装置的有益技术效果：（1）运动平稳、维修简便、稳定可靠；（2）能够辅助工人完成套袋工作且自动化程度较高；（3）结构简单、套袋效率高、降低劳动强度；（4）对环境无污染，对操作者无安全威胁。
热轧辅助袋装

[发明专利]基于二值图像灰度共生矩阵的棒材端面字符图像识别方法-CN201910798232.9有效
发明人： 张付祥;赵阳;王春梅;黄风山;李文忠;周京博 -专利权人：河北科技大学
申请日： 2019-08-27 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G06V20/62 文献下载
摘要：基于二值图像灰度共生矩阵的棒材端面字符图像识别方法，用于棒材端面白色标记字符的识别，所述方法包括如下步骤：(1)建立标准字符模板库；(2)棒材端面字符图像灰度二值化；(3)求取棒材端面字符图像的灰度共生矩阵及灰度组合GLCM(0,1)数目；(4)计算棒材端面字符图像上半部连通域面积；(5)进行特征数据模板匹配确定识别结果。本发明将灰度共生矩阵中灰度组合GLCM(0,1)数目作为特征参数值一，同时对二值字符图像的上半部求取连通域面积，将上半部连通域面积作为特征参数值二，基于二值图像的两组特征参数值进行匹配，减少了灰度共生矩阵的运算量，提高了运算速度和识别率。
基于图像灰度共生矩阵端面字符识别方法

[发明专利]大型管孔内膛自动擦拭装置-CN202310372004.1在审
发明人： 张付祥;李文忠 -专利权人：河北科技大学
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： F41A29/00 文献下载
摘要：大型管孔内膛自动擦拭装置，包括底座移动小车（1）、竖直俯仰平台（2）、水平旋转平台（3）、管孔双环轴向定位机构（4）、齿轮齿条传动机构（5）、擦杆（6）和吊杆式滑动小车（7）。本发明采用四个伺服电动缸两两配合，可进行垂直和水平方向的移动和旋转四个自由度的调整，以适应各种高度、俯仰角度的大型管孔，适应性强、调整方便；采用双环轴向定位设计，根据大型管孔的管径选择合适的轴瓦，可保证管孔与擦杆的同轴度，通用性高，定位可靠；采用齿轮齿条传动提高了电机驱动效率，使得擦杆的往复运动更加稳定可靠；采用导向轮和吊杆式滑动小车导向，提高了擦杆的导向效果。
大型管孔内膛自动擦拭装置

[发明专利]飞机蒙皮钻铆加工专用末端操作器-CN201710505864.2有效
发明人： 张付祥 -专利权人：河北科技大学
申请日： 2017-06-28 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： B23P23/04 文献下载
摘要：飞机蒙皮钻铆加工专用末端操作器，包括插钉接头（1），顶紧气缸（2），铆接头（3），铆接气缸（4），法兰盘（5），钻孔压窝组合刀具（6），钻孔电机（7），分度盘（8），线性模组（9）和旋转电机（10）。本装置和通用工业机器人配合使用可以实现对飞机蒙皮的钻孔、压窝、插钉、顶紧及铆接的自动化操作。本发明结构简单，利用旋转电机带动分度盘转动，实现功能部件的转换，快速准确。
飞机蒙皮加工专用末端操作

[发明专利]吸盘头可自动更换的贴标机器人末端操作器-CN202310456897.8在审
发明人： 张付祥;孙和盛 -专利权人：河北科技大学
申请日： 2023-04-26 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： B65G47/91 文献下载
摘要：吸盘头可自动更换的贴标机器人末端操作器，用于安装在贴标机器人的末端实现纸质标签的贴标操作，所述末端操作器包括吸盘头连接座（1）和可更换吸盘头（2），吸盘头连接座（1）是不可更换结构，通过螺栓固定连接到机器人的末端，可更换吸盘头（2）是可更换结构。本发明的有益技术效果包括：(1)可通过机器人完成自动更换吸盘头且自动化程度较高；(2)结构简单、更换效率高；(3)工作稳定可靠、维修简便；(4)对环境无污染，对操作者无安全威胁。
吸盘自动更换机器人末端操作

[发明专利]基于标志点的棒材端面标记方案及字符图像矫正方法-CN201910017146.X有效
发明人：王春梅;张付祥;刘咪 -专利权人：河北科技大学
申请日： 2019-01-08 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G06V30/146 文献下载
摘要：基于标志点的棒材端面标记方案及字符图像矫正方法，所述方案的标记字符由百位字符(1)、十位字符(2)、个位字符(3)和标志点(4)组成，所述方法包括如下步骤：(1)采用视觉系统采集棒材端面图像并做预处理；(2)求取棒材端面中心像素坐标；(3)采用视觉系统采集棒材端面标记字符图像并做预处理；(4)求取棒材端面标志点中心像素坐标；(5)求取一次旋转角度和方向并对图像做一次旋转进行初步矫正；(6)求取二次旋转角度并对图像做二次旋转完成最终矫正。本发明标记方案简单、易于识别，字符图像矫正方法的矫正精度高。
基于标志端面标记方案字符图像矫正方法

[发明专利]热轧盘卷包装袋封口装置-CN202310373728.8在审
发明人：李文忠;苏海潮;和鹏辉;黄风山;张付祥 -专利权人：河北科技大学
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： B65B51/07 文献下载
摘要：热轧盘卷包装袋封口装置，安装在C型钩开口方向的一侧，用于在热轧盘卷套袋工位完成自动化包装袋封口，包括直线导轨（1）、普通滑块（2）、动力滑块（3）、袋口撑紧装置（4）、袋口压紧装置（5）和封口装置（6）。热轧盘卷包装袋封口装置通过动力滑块和直线模组对齐到袋口处自动完成包装袋封口工作；该设备结构简单可靠性好，不仅将工人从恶劣的工作环境解放出来降低工厂生产事故率和人力资源成本；由于采用缝纫的方式替代锁扣使封好的袋口紧固不脱落，避免了因锁扣下滑导致袋面脱落而存在的质量和安全问题，以及自动封口的实现大大提高了工作效率。
热轧盘卷包装袋封口装置

[发明专利]热轧盘卷打捆线连接机器人-CN202310373705.7在审
发明人：黄风山;雷云帆;章含;李俊慧;李文忠;张付祥 -专利权人：河北科技大学
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： B65B27/06 文献下载
摘要：热轧盘卷打捆线连接机器人，布置在靠近C型钩开口方向的一侧，用于热轧盘卷打捆线连接，包括水平直线模组（1）、连接丝送丝装置（2）、环形移动装置（3）、立体相机（4）、打捆线连接机械手（5）和托举气缸（6）。本发明的机器人自动化操作，结构简单，可靠性好，生产效率高；代替传统人工作业方式可有效降低职工生产事故伤亡率和人力成本；提高打捆的牢固度，给热轧盘卷的运输和仓储带来诸多便利。
热轧打捆连接机器人

[发明专利]长管窥膛检测装置-CN202310373714.6在审
发明人： 张付祥 -专利权人：河北科技大学
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G01N21/954 文献下载
摘要：长管窥膛检测装置，用于探测长管内膛各位置的疵病情况，包括探测杆（1）、激光测距传感器（2）、传感器支架（3）、管口适配装置（4）、激光接收盘装置（5）、止口法兰盘（6）、电机（7）、电机支架（8）、口径适配环装置（9）、带走线孔联轴器（10）和相机（11）。本发明长管窥膛检测装置采用相机作为图像传感器，在相机附近及管口均有口径适配装置，保证长管窥膛检测装置与长管同轴度。运用激光测距传感器测量装置进入长管的深度，结合探测杆外表面刻度，便于操作人员对长管窥膛检测装置实时深度精准把控。
管窥检测装置

[发明专利]内螺纹长管内径测量装置-CN202310373708.0在审
发明人： 张付祥 -专利权人：河北科技大学
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G01B21/14 文献下载
摘要：内螺纹长管内径测量装置，用于测量内螺纹长管内膛各位置的直径，所述测量装置包括探测杆（1）、激光测距传感器（2）、测距传感器支架（3）、管口适配装置（4）、中心钢柱（5）、激光接收盘装置（6）、测径传感器夹具（7）、位移传感器（8）、测头（9）和导向口径适配环装置（10）。本发明采用4个测径传感器同平面垂直分布的结构，同时采集两组内径数据，效率高、误差小；在测径传感器左右及内螺纹长管管口均有口径适配装置，保证内螺纹长管内径测量装置与内螺纹长管同轴；采用激光测距传感器作为深度传感器，记录内螺纹长管内径测量装置进入内螺纹长管的深度，结合探测杆外表面刻度，便于操作人员控制测量装置实时深度。
螺纹内径测量装置

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