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[发明专利]马蹄形足端感知机器人腿部结构及输出力矩检测控制方法-CN202011609984.5有效
发明人：陈先益;彭侠夫;李兆路;李子航;范德阳 -专利权人：厦门大学
申请日： 2020-12-30 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： B62D57/032 文献下载
摘要：本发明涉及足式机器人技术领域，特别涉及马蹄形足端感知机器人腿部结构及输出力矩检测控制方法，其中马蹄形足端感知机器人腿部结构包括转矩输出装置、大腿、小腿和足端，小腿牵引连杆上设有拉力传感器，足端设有压力传感器。本发明通过转矩输出装置、大腿、小腿和小腿牵引连杆铰接形成连杆机构控制小腿旋转，进而带动足端起落，与现有技术相比，本发明通过足端的压力传感器用以检测触地点压力，通过小腿牵引连杆上的拉力传感器检测反馈拉力并反馈至转矩输出装置，转矩输出装置根据触地压力和反馈拉力的造成的转矩差实时控制输出的转矩进行补偿，达到腿部转矩输出恰当，避免了转矩输出过大或过小造成的不稳定现象。
马蹄形感知机器人腿部结构输出力矩检测控制方法

[发明专利]一种基于直接法的多传感器融合的SLAM定位方法-CN202310470533.5在审
发明人： 彭侠夫;成湘;张霄力 -专利权人：厦门大学
申请日： 2023-04-27 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G01C21/28 文献下载
摘要：一种基于直接法的多传感器融合的SLAM定位方法，涉及移动机器人定位导航领域。利用图像中梯度明显的像素点信息的直接法对相机跟踪，用IMU预积分信息作为初始位姿，给直接法的跟踪提供初始值。根据跟踪是否成功，将图像帧分为关键帧和非关键帧。构建视觉因子图，在此视觉因子图上插入IMU残差项和GPS残差项构建新的融合因子图，进行融合因子图优化完成系统算法的优化流程。使用基于滑窗优化的后端优化策略，固定后端姿态优化的计算复杂度，使用多传感器紧耦合融合的策略，利用古早信息弥补边缘化的缺陷并保留边缘化的优势，提高系统精度。可在纯视觉的模式下工作。即使GPS信号无法正常接收，也可在视觉惯性里程计模式下继续工作。
一种基于直接传感器融合 slam 定位方法

[发明专利]一种GNSS/SLAM组合导航系统位姿初始化方法-CN202310006232.7在审
发明人： 彭侠夫;武东杰;成湘;张霄力 -专利权人：厦门大学
申请日： 2023-01-04 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G01S19/45 文献下载
摘要：一种GNSS/SLAM组合导航系统位姿初始化方法，属于移动机器人导航与定位。相对开阔的场地，启动GNSS和SLAM系统；操纵移动机器人完成不小于10m的非直线运动，采集机器人移动过程中GNSS的经纬高数据和SLAM的位姿数据；依照采集的SLAM数据的时间戳，对GNSS的经纬高数据进行线性插值得到同步的GNSS经纬高数据；使用第一个数据作为参考将GNSS数据转换到东北天坐标系中表示，得到机器人的3维轨迹数据；基于李群优化理论，求解优化问题：根据求解得到的位姿矩阵将SLAM的轨迹对齐到系中，启动GNSS/SLAM组合导航融合算法，完成初始化。有效提升组合导航系统的初始化精度。
一种 gnss slam 组合导航系统初始化方法

[发明专利]一种基于图优化算法的地下矿井掘进机导航定位方法-CN202211354439.5在审
发明人：杨功流;蔡庆中;牛浩飞;彭侠夫;张江源 -专利权人：江苏崇创嘉航智能科技有限公司
申请日： 2022-11-01 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于图优化算法的地下矿井掘进机导航定位方法，本定位方法包括以下步骤：S1、对惯性测量单元零偏进行标定，计算惯性测量单元与超宽带测距传感器之间的相对位置，记录标定参数并补偿。本发明基于因子图模型框架下的导航建模与求解能够处理观测信息的动态增删，不同的观测约束被编码为因子的形式添加在因子图当中与状态变量相连，系统更加灵活可靠，行进中自动抛下UWB锚点形成自动组网，降低了矿井作业的危险性，采用双UWB测距与航位推算的紧耦合，能够约束并校准航向角，在矿井下煤尘浓度极高、特征纹理不明显，超宽带具有极强穿透能力，不受该环境的影响且误差不随时间发散，解决了地下环境下传统方法精度低的问题。
一种基于优化算法地下矿井掘进机导航定位方法

[发明专利]基于极值点插值处理与轨迹跟踪的四足机器人控制方法-CN202110748735.2有效
发明人：陈先益;李子航;彭侠夫;范德阳;李兆路 -专利权人：厦门大学
申请日： 2021-07-02 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明涉及四足机器人技术领域，特别涉及一种基于极值点插值处理与轨迹跟踪的四足机器人控制方法，包括根据四足机器人的足端轨迹，分别获取腿部关节电机角度；将四足机器人的足端轨迹对腿部关节进行运动学逆解，以获取周期内离散时刻对应的腿部关节电机角度；确认腿部关节电机旋转开始变化的时间，以获取腿部关节电机旋转角度变化的极值点；通过极值点之间的电机旋转角度计算腿部关节电机所需控制力矩，以使伺服驱动器驱动腿部关节电机控制四足机器人腿部运动；通过极值点计算单个关节电机所需控制力矩，使腿部关节单个电机进行力矩柔顺控制，有效地解决了四足机器人在高频控制电机时存在的抖动及不稳定问题，提高了四足机器人行走的平稳性。
基于极值点插值处理轨迹跟踪机器人控制方法

[发明专利]基于自适应虚拟模型控制的四足机器人运动控制方法-CN202210049731.X在审
发明人：张霄力;范德阳;彭侠夫 -专利权人：厦门大学
申请日： 2022-01-17 - 公布日： 2022-04-26 - 主分类号： G05B11/42 文献下载
摘要：基于自适应虚拟模型控制的四足机器人运动控制方法，涉及电驱动仿生四足机器人控制。1)根据实际样机平台的物理参数和装配方式，建立机器人坐标系并采用几何法建立四足机器人的运动学模型；2)设定四足机器人初始化状态参数期望值；3)采用自适应模糊控制优化虚拟模型控制的方法控制支撑腿；4)摆动腿的虚拟模型控制；5)通过控制系统的有限状态机切换控制状态。根据四足机器人在不同地形下的运动姿态偏差，运用模糊控制在线生成调整基于虚拟模型控制的机身虚拟弹簧和阻尼系数，使机器人在面对地形变化时，仍能较好地决策出有效且准确的机身期望虚拟力和扭矩，以获得更好的平衡柔顺控制效果。
基于自适应虚拟模型控制机器人运动方法

[发明专利]基于落足点调整的四足机器人对角步态柔顺控制方法-CN202210047113.1在审
发明人： 彭侠夫;张文梁;范德阳;李子航;江浩;李兆路 -专利权人：厦门大学
申请日： 2022-01-14 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：基于落足点调整的四足机器人对角步态柔顺控制方法，涉及电驱动四足机器人。包括：建立四足机器人简化的刚体模型；根据简化后的刚体模型，结合电机编码器、足底激光距离传感器、关节力传感器、IMU等传感器数据计算得到关节角、触地信号、髋部运动状态、机体质心姿态；进行落足点调整、抬腿高度自适应的足端轨迹规划；设计起步姿态与行走过渡，进行对角小跑步态规划；设计对角小跑步态切换的状态机；建立四足机器人运动的阻抗控制器和虚拟模型控制器。通过建立一种基于落足点调整的电驱动四足机器人对角小跑步态柔顺行走控制方法，实现四足机器人柔顺且稳定地行走。
基于落足点调整机器人对角步态柔顺控制方法

[发明专利]一种基于空间点云的三维曲面距离测量方法及系统-CN202110135554.2有效
发明人：林冬云;李政锋;彭侠夫 -专利权人：厦门大学
申请日： 2021-02-01 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： G01C3/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于空间点云的三维曲面距离测量方法及系统。该方法包括：获取双目相机采集线结构光对目标表面进行投影所得的结构光条纹图像；基于所述结构光条纹图像，根据立体视觉视差原理获得建立在双目系统坐标系下的目标表面的三维空间点云；根据所述三维空间点云，采用基于PCL的k‑d tree近邻搜索法寻找目标表面待测量两点之间最短曲面距离的空间点云路径；基于待测量两点之间最短曲面距离的空间点云路径，确定所述待测量两点之间的最短曲面距离。本发明实现了对物体表面任意两点曲面距离的测量。
一种基于空间三维曲面距离测量方法系统

[发明专利]复杂环境树木主干多特征分离统计方法及树干识别方法-CN201910750754.1有效
发明人：陈先益;仲训昱;彭侠夫;武东杰;李兆路 -专利权人：厦门大学
申请日： 2019-08-14 - 公布日： 2022-04-01 - 主分类号： G06V10/25 文献下载
摘要：本发明涉及四足机器人野外环境感知技术领域，特别涉及一种复杂环境树木主干多特征分离统计方法及树干识别方法。本发明提供的复杂环境树木主干多特征分离统计的方法，通过统计的方法提取树干与周围环境的差异性特征；所提供的树干识别方法，综合颜色和树干的纹理、轮廓特征，通过对树干与周围环境景物的颜色和纹理轮廓特征的差异完成差异性特征的学习，从而实现树主干的准确识别。本发明提供的技术方案以四足机器人复杂环境树木障碍的认知方法为研究对象，使机器人能够适应多变的林木环境实现对树木障碍的准确识别，在四足机器人的导航控制领域具有重要的实际应用价值。
复杂环境树木主干特征分离统计方法树干识别

[发明专利]基于颜色密度特征的道路图像聚类方法及道路识别的方法-CN201910759579.2有效
发明人：陈先益;仲训昱;彭侠夫;武东杰;李兆路 -专利权人：厦门大学
申请日： 2019-08-16 - 公布日： 2022-04-01 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明涉及四足机器人技术领域，特别涉及一种基于颜色密度特征的道路图像聚类方法及道路识别的方法。图像聚类方法以颜色为基础特征，通过定义并提取图像的颜色密度作为图像聚类分割的依据，再通过多次聚类，减轻或者消除由于光照变化、阴影、路面颜色不一致等对道路识别的影响，使在环境变化情况下也能对道路区域进行聚类。本发明提供的道路识别的方法，基于颜色密度特征的道路图像聚类方法，通过对误分割的干扰区域再聚类，完成非结构化道路的识别，解决了在由于不规则块状的阴影或地面随机出现的与道路颜色不一致的不规则颜色块所导致的误分类问题；本发明提供的技术方案为四足机器人对野外非结构化道路环境识别提供了有效方案，具有重要价值。
基于颜色密度特征道路图像方法识别

[发明专利]基于模型预测控制优化强化学习的四足机器人控制方法-CN202110748595.9在审
发明人：陈先益;江浩;彭侠夫;李兆路;张文梁 -专利权人：厦门大学
申请日： 2021-07-02 - 公布日： 2021-10-29 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明涉及机器人智能控制领域，特别涉及基于模型预测控制优化强化学习的四足机器人控制方法，包括：根据物理样机的物理参数建立动力学模型，并将动力学模型转化为状态空间方程；根据状态空间方程优化模型预测控制，并将优化后的模型预测控制部署到物理样机上；建立强化学习模型，强化学习模型与环境、模型预测控制同时交互训练物理样机。通过基于模型预测控制优化强化学习降低训练过程中产生的无意义数据，通过模型引导训练降低对算力的需求，能直接部署于物理样机训练减少训练过程解决了基于价值和策略的算法对数据和算力要求高，需要昂贵的计算机设备进行预训练才能够初步达到机器人的控制效果，在部署到物理样机后还需进行长时间训练的问题。
基于模型预测控制优化强化学习机器人方法

[发明专利]一种激光导航AGV高精度定位及目标对准控制方法-CN202010139789.4有效
发明人：仲训昱;李鑫;邹朝圣;彭侠夫 -专利权人：厦门大学;厦门万久科技股份有限公司
申请日： 2020-03-03 - 公布日： 2021-08-10 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：一种激光导航AGV高精度定位及目标对准控制方法，涉及移动机器人导航技术领域。基于激光点云对目标环境特征进行点云分割与提取，实现AGV实时获取目标特征点云的能力；基于最近邻方法，解决点云匹配中寻找对应点、建立目标函数的问题；设计一种基于梯度点云密度、多分辨率搜索匹配方法，并通过分支定界优化搜索。实现AGV对目标特征点云进行高精度低延时的匹配，解决了激光导航AGV在特定任务点高精度定位的问题；基于AGV平滑运动控制器，实现AGV平滑、精准的运动控制到达目标点的能力。解决激光导航AGV高精度定位及位姿对准、充电对接等目标对准控制问题，弥补SLAM技术定位精度不足、传统对准控制方法成本过高等缺陷。
一种激光导航 agv 高精度定位目标对准控制方法

[发明专利]一种用于智能运动体避障的控制方法-CN202110111159.0在审
发明人：张霄立;陈锦文;彭侠夫;胡晓强;徐东生 -专利权人：厦门大学
申请日： 2021-01-27 - 公布日： 2021-06-11 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于智能运动体避障的控制方法，该方法通过t时刻待控制智能运动体(r)感知排斥范围内的智能运动体(s)产生的排斥势场t+1时刻的虚拟排斥势场和t+2时刻的虚拟排斥势场来反映待控制智能运动体(r)周围的拥挤程度；利用待控制智能运动体(r)受到的合力Fr(t)确定加速度大小||ar(t+1)||的方向，确定最优的下一路径点，以避免待控制智能运动体(r)与障碍物发生碰撞，提高智能运动体的行驶效率。
一种用于智能运动体避障控制方法

[实用新型]一种柔性吸顶音箱倒相管-CN202022547374.9有效
发明人：缪孟良;彭侠夫;仲训昱 -专利权人：厦门大学
申请日： 2020-11-06 - 公布日： 2021-06-11 - 主分类号： H04R1/28 文献下载
摘要：一种柔性吸顶音箱倒相管，涉及音箱倒相管技术领域。设有柔性倒相管主体，柔性倒相管主体可任意弯折，柔性倒相管主体一端设有扬声器接口，柔性倒相管主体另一端口设有倒相管接口，倒相管接口外设有防止小虫等异物进入的网状结构；所述柔性倒相管主体的管腔横截面呈圆形，从内至外，分为内壁层、隔音物质填充层和外保护层。所述内壁层表面光滑、平顺；所述外保护层具有一定的强度，用于保护柔性管主体，所述隔音物质填充层可采用石英棉填充层。所述柔性倒相管主体能够根据实际需要调整安装形状。安装在吊顶上相对容易，避免与其他如灯、排气扇等设备时的空间冲突。能有效提高发声效率，提高发声音量，提升低音区域的强度。
一种柔性音箱倒相管

[发明专利]基于无监督深度学习的单目图像景深实时计算方法-CN201910256117.9有效
发明人：仲训昱;杨德龙;殷昕;彭侠夫;邹朝圣 -专利权人：厦门大学;厦门万久科技股份有限公司
申请日： 2019-04-01 - 公布日： 2021-04-13 - 主分类号： G06T7/593 文献下载
摘要：本发明公开一种基于无监督深度学习的单目图像景深实时计算方法，利用双目序列图像之间的几何约束关系构造监督信号，取代传统的人工标记数据集，完成了无监督算法设计；在Depth‑CNN网络中的，损失函数除了考虑图像之间的几何约束，还设计了针对左右图像的景深估计结果一致性约束项，提高算法精确度；以Depth‑CNN的输出作为Pose‑CNN输入的一部分，构造整体的目标函数，同时使用双目图像之间的几何关系和序列图像之间的几何关系构造监督信号，进一步提高的算法的精确度以及鲁棒性。
基于监督深度学习图像景深实时计算方法

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