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[发明专利]一种平地机导航方法和系统-CN202010359054.2有效
发明人：刘刚;景云鹏;金志坤 -专利权人：中国农业大学
申请日： 2020-04-29 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明实施例提供一种平地机导航方法和系统，所述方法包括：根据待平整农田的地势信息，以平地机所需工作距离量为依据，确定平地机的导航规划路径；获取所述平地机行驶的实时状态数据，根据所述实时状态数据，获取所述平地机行驶路径与所述导航规划路径之间的实时误差；根据所述实时误差，生成控制参数，基于所述控制参数，实现对所述平地机的导航。通过计算平地机行驶的实时状态数据与导航规划路径数据之间的实时误差，进一步地根据实时误差调整平地机的控制参数，从而实现对平地机行驶状态的控制和导航。
一种平地机导航方法系统

[发明专利]一种机械手系统及其操作方法-CN201910287516.1有效
发明人： 金志坤;林溪;周佳惠;戴名强;朱华伦;殷宝吉;唐文献 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2019-04-11 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： B25J15/02 文献下载
摘要：本发明公开一种机械手系统及其操作方法，机械手手抓连接第一电动推杆，第一电动推杆另一端与小臂板连接，第二电动推杆一端与小臂板连接，另一端与大臂板连接，第三电动推杆一端与大臂板连接，另一端与支架板连接，支架板与底盘通过直角角件进行固定连接，底盘固定在底座圆盘上，底座圆盘安装在转台支架板上，转台支架板固定在电控柜上，电控柜下方安装有万向轮；通过操纵第一摇杆开关和第二摇杆开关控制电动推杆，进而驱动机械手组件开始工作。本发明专利关节作业角度直接限位、机械手和控制柜集成为一体且安装有万向轮、机械手末端可达空间集成到控制柜中且作业空间可伸展，具有安全可靠、便于移动、布置方便等优点。
一种机械手系统及其操作方法

[发明专利]一种冗-欠驱动结合的机械手装置-CN201910290303.4有效
发明人： 金志坤;林溪;周佳惠;朱华伦;戴名强;殷宝吉;唐文献 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2019-04-11 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： B25J15/02 文献下载
摘要：本发明公开一种冗‑欠驱动结合的机械手装置，上下两层底座之间竖直支撑设立第一转动轴和若干第一固定轴，两层腰关节之间竖直支撑有第二转动轴和若干第二固定轴，且腰关节一端通过第一转动轴与底座相连；第一转动轴连接有第一驱动杆，第一驱动杆的另一端连接于第二转动轴；腰关节上的第二驱动杆另一端中间位置装有第一滑轮，第二驱动杆连接于第四连接转动轴；大臂关节一端与腰关节进行连接，另一端与第三驱动杆连接；手爪组件与小臂关节相连。本发明的大臂关节、小臂关节及腰部关节采用冗余驱动方式，可避免出现动力源不足的情况，保证关节完全可控；抓手组件采用欠驱动方式，简化手爪的机械结构，减小驱动源数量，有利于简化控制系统以及控制算法。
一种驱动结合机械手装置

[发明专利]一种水下螺旋桨清洗机器人-CN201910279633.3有效
发明人：戴名强;林溪;金志坤;周佳惠;朱华伦;殷宝吉;唐文献 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2019-04-09 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： B25J11/00 文献下载
摘要：本发明公开一种水下螺旋桨清洗机器人，移位组件安装于水下机器人组件左侧，机械手爪组件安装于水下机器人组件底部；水下机器人组件包括第一框架以及设置于第一框架内的电子舱、推进器和电力舱；所述移位组件包括陶瓷导轨，陶瓷导轨安装于第一框架左侧并配置有自锁电机，陶瓷导轨上安装于直线模组和对应的第二电机；两个直线模组上分别安装有机械手，机械手上通过夹手连接有清洗组件；机械手爪组件的底板与第一框架底部相连，底板下安装两对手爪，每对手爪上均设有各自的第二转轴，两个第二转轴之间采用联轴器相连，手爪均通过第一电动缸与底板相连并实现张开与收回，且每个手爪上均通过第二电动缸连接有手指，手指和第二电动缸实现张开与收回。
一种水下螺旋桨清洗机器人

[发明专利]一种基于时频能量的水下推进器故障诊断系统及诊断方法-CN202110936117.0在审
发明人：殷宝吉;王子威;叶福民;金志坤;张建;成诗豪;颜静 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2021-08-16 - 公布日： 2021-11-16 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于时频能量的水下推进器故障诊断系统及诊断方法，该诊断方法从水下机器人动态信号中得到时频功率谱中故障能量区域的时域边界，以及通过时频功率谱中时域边界内外的能量差，通过能量差曲线得到频域边界，用于将时域边界和频域边界内的时频功率谱的和作为水下推进器故障的时频能量故障特征，然后基于支持向量数据描述算法建立水下推进器故障分类模型，对故障样本进行分类，得到水下推进器故障程度。采用能量差曲线最大值所在位置为故障区域能量频域上边界，以其左侧局部极小值所在位置为故障能量区域频域下边界，这种方式不依赖于故障能量区域的具体频带特性，具有通用性，规避了小波基函数的选取，省时省力。
一种基于能量水下推进器故障诊断系统诊断方法

[发明专利]基于相对灰色关联度边界约束的水下机器人推进器故障程度辨识方法-CN201810526476.7有效
发明人：殷宝吉;林溪;唐文献;张建;苏世杰;金志坤;汤文宁;李东昇 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2018-05-29 - 公布日： 2021-10-19 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开一种基于相对灰色关联度边界约束的水下机器人推进器故障程度辨识方法，步骤为：先依次获得多组推进器不同已知故障程度对应的已知模式矢量、标准模式矢量库、标准模式矢量之间的灰色关联度和相对灰色关联度和已知模式矢量与标准模式矢量之间的灰色关联度；然后基于灰色关联度边界约束，修正相对灰色关联度与故障程度的映射函数；获得推进器未知故障程度对应的未知模式矢量、未知模式矢量与标准模式矢量之间的灰色关联度等；判断推进器故障程度。当真实故障对应的故障模式矢量落在某个标准模式矢量点上时，辨识出该标准模式矢量所对应的标准故障程度；当真实故障对应的故障模式矢量落在两个标准模式矢量之间时，辨识出两个标准故障程度之间的具体值。
基于相对灰色关联边界约束水下机器人推进器故障程度辨识方法

[发明专利]一种水下机器人推进器故障时频特征增强方法-CN201810653360.X有效
发明人：殷宝吉;林溪;唐文献;苏世杰;张建;金志坤;汤文宁;李思佳 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2018-06-22 - 公布日： 2021-10-01 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明公开一种水下机器人推进器故障时频特征增强方法，先采集和记录水下机器人的动态信号，采用时域窗函数截取当前时间节拍以及之前时间节拍的水下机器人动态信号数据，再对时域窗函数截取的数据进行多层小波分解得到小波近似分量，基于修正贝叶斯方法对小波近似分量数据进行处理，基于平滑伪维格纳‑威利分布对得到的结果进行处理，得到时频分布，然后先对时频分布取绝对值，再进行二维卷积运算，得到时频分布二维卷积运算结果，将运算结果转换为概率密度函数，最后基于概率密度函数计算香农熵，将香农熵值作为故障时频特征值，本发明能够有效增强推进器故障时频特征对故障程度的灵敏度以及不同故障程度对应故障特征之间的距离。
一种水下机器人推进器故障特征增强方法

[发明专利]一种小型多点自平衡式深海海水采集系统及其应用-CN201811360609.4有效
发明人：殷宝吉;金志坤;叶福民;唐文献;张建;苏世杰;林溪;汤文宁 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2018-11-15 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： G01N1/14 文献下载
摘要：本发明公开的一种小型多点自平衡式深海海水采集系统，采样阀中先导阀芯安装于采样阀的壳体内的中心轴处，左主阀芯和右主阀芯分别安装于下阀体内的两端，先导阀芯位于左主阀芯和右主阀中间，且先导阀芯的中心线同时垂直于左主阀芯和右主阀芯的中心线，且先导阀芯的轴线与左主阀芯和右主阀芯的轴线垂直；采样筒中样品筒和压力补偿筒中分别设有取样活塞和补偿活塞，压力补偿筒底部设有补偿端盖，补偿端盖上安装有单向阀组件；平衡装置中压载端盖与补偿端盖相连，压载端盖下方并列固定有压载筒和支撑杆，支撑杆另一端连接有大臂杆，大臂杆上连接小臂杆，小臂杆的另一端嵌于压载块。本发明能够降低电磁阀采样开启动作以及海水导出动作所需要的动力，结构紧凑，体积较小。
一种小型多点平衡深海海水采集系统及其应用

[发明专利]带有断电保护的微小型水下机器人的断电控制方法-CN201911081292.5有效
发明人：殷宝吉;金志坤;叶福民;苏世杰;周佳惠;王子威;成诗豪;袁昭阳 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2019-11-07 - 公布日： 2021-02-26 - 主分类号： B63C11/52 文献下载
摘要：本发明公开了一种带有断电保护的微小型水下机器人及断电控制方法，包括密封舱，所述密封舱前端可拆卸设置有摄影云台罩，所述密封舱前后均设置有垂向推进器，所述密封舱后端设置有水平推进器，所述密封舱端盖上设置有机器人状态检测传感器，所述垂向推进器、水平推进器和机器人状态检测传感器均通过RS232串口线连接主控器，所述垂向推进器、水平推进器和主控器均设置有电源继电器。
带有断电保护微小水下机器人控制方法

[发明专利]用于平地机导航的三维路径规划方法及系统-CN202010773312.1在审
发明人：刘刚;景云鹏;金志坤 -专利权人：中国农业大学
申请日： 2020-08-04 - 公布日： 2020-12-04 - 主分类号： G06N3/00 文献下载
摘要：本发明实施例提供一种用于平地机导航的三维路径规划方法及系统，该方法包括：根据目标农田的农田地势信息，构建所述目标农田的农田三维地势模型，其中，所述农田三维地势模型中设置有规格相同的路径规划单位栅格；根据所述农田三维地势模型，获取平地铲在路径行驶过程的负载土方量和每个路径规划单位栅格的栅格挖填土方量；根据所述负载土方量和所述栅格挖填土方量，基于改进的蚁群算法，对所述目标农田进行农田三维路径搜索，若搜索结果满足预设条件，得到最优三维路径，以使得平地机根据所述最优三维路径对所述目标农田进行平地作业。本发明实施例为平地机提供快速准确地局部最优路径，促进了自动导航技术在农田平地机上的应用。
用于平地机导航三维路径规划方法系统

[发明专利]基于时频功率谱密度极大值的小波分解尺度确定及故障特征增强方法-CN201910001135.2有效
发明人：殷宝吉;金志坤;唐文献;林溪;戴名强;朱华伦;周佳惠 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2019-01-02 - 公布日： 2020-10-16 - 主分类号： G01R23/16 文献下载
摘要：本发明公开一种基于时频功率谱密度极大值的小波分解尺度确定及故障特征增强方法，步骤为：第一步，基于时频功率谱密度极大值确定最佳小波分解尺度；第二步，基于最佳小波分解尺度对推进器故障波峰区域能量特征进行增强，得到增强后的速度信号波峰区域能量故障特征Eu、控制信号波峰区域能量故障特征Ec。本发明能够有效识别水下机器人速度信号的最佳小波分解尺度，并且推进器故障程度不同，所确定的最佳小波分解尺度也可以不同，从而提高速度信号奇异行为信噪比，增大推进器故障特征值。
基于功率密度极大值分解尺度确定故障特征增强方法

[发明专利]一种用于获取推进器在深海环境下推力特性的测量装置-CN201910264084.2有效
发明人：林溪;金志坤;周佳惠;戴名强;朱华伦;殷宝吉;唐文献 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2019-04-03 - 公布日： 2020-10-02 - 主分类号： G01L5/00 文献下载
摘要：本发明公开一种用于获取推进器在深海环境下推力特性的测量装置，承压壳体组件中外承压筒两端分别连接有密封端盖；支撑固定架组件的内支撑筒嵌套于外承压筒内部且可沿外承压筒内壁轴向移动，内支撑筒两端均固定有支撑法兰，通丝的两端分别与内支撑筒两端的支撑法兰固定，推进器模块包括水下推进器，水下推进器通过连接框架可沿凸轨道运动；推力测量组件包括电感式位移传感器和测力弹簧，水下推进器的运动使得测力弹簧发生形变，电感式位移传感器测量测力弹簧的位移量实现对水下推进器的推力的测量计算。本发明通过增压装置对筒内的水压进行自由调节，模拟水下推进器在不同深海压力环境下工作，进而测量推进器在深海环境下的推力特性变化。
一种用于获取推进器深海环境推力特性测量装置

[发明专利]故障能量区域边界识别及特征提取方法-CN201910001146.0有效
发明人：殷宝吉;金志坤;唐文献;林溪;周佳惠;朱华伦;戴名强 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2019-01-02 - 公布日： 2020-10-02 - 主分类号： G01R23/16 文献下载
摘要：本发明公开一种基于瞬时频谱熵与信噪能量差的故障能量区域边界识别及特征提取方法，本发明能够在水下机器人动态信号的时频功率密度谱中，有效确定能量集中区域的时域边界和频域边界，并将该边界内的总能量作为故障特征,所提取的时频能量故障特征与故障程度映射关系唯一；而且，采用该故障特征构造故障样本，用于推进器故障程度分类时，测试样本的故障程度分类精度为100％。
故障能量区域边界识别特征提取方法

[发明专利]一种夹持式螺旋桨清洗装置-CN201910274298.8有效
发明人：朱华伦;林溪;金志坤;周佳惠;戴名强;唐文献;殷宝吉 -专利权人：江苏科技大学
申请日： 2019-04-08 - 公布日： 2020-09-18 - 主分类号： B63B59/08 文献下载
摘要：本发明公开一种夹持式螺旋桨清洗装置，夹紧机构包括通过转轴交叉轴连接的内夹杆和外夹杆，两个夹杆的末端之间安装有电动缸，两个夹杆的另一端分别连接于定位机构；定位机构中的每个定位组件均包括支架、安装于支架内的推进器、电池舱、电子舱以及弹簧支架，弹簧支架相对设置；两组机械臂分别设置于两个定位组件外侧，每组机械臂的大臂侧板一端与定位组件固定，另一端与小臂侧板轴连接，喷枪设置于小臂侧板的另一端；大臂侧板和小臂侧板上分别设有大臂电动缸与小臂电动缸。本发明采用剪刀式夹紧机构，利用电动缸作为动力源，使清洗装置在水下工作时可以牢固抓紧螺旋桨表面，不会因水流变化而改变工作位置，使清洗更加准确且高效。
一种夹持螺旋桨清洗装置

[发明专利]一种地形测量方法及系统-CN201911318671.1在审
发明人：刘刚;景云鹏;金志坤 -专利权人：中国农业大学
申请日： 2019-12-19 - 公布日： 2020-04-28 - 主分类号： G01C15/00 文献下载
摘要：本发明实施例提供一种地形测量方法及系统，该方法包括：根据全球导航卫星系统采集的定位天线的空间位置信息和姿态航向参考系统采集的姿态信息，获取全球导航卫星系统中定向天线的空间位置信息；根据姿态航向参考系统采集的加速度信息，获取平地铲的振动位移；根据定位天线的空间位置信息、定向天线的空间位置信息和平地铲的振动位移，获取待测农田的测量高程值；根据平滑处理后的测量高程值和反距离加权法，获取待测农田的三维地形图。本发明实施例采用本发明方法对农田进行地形测量，有效克服了传统GNSS农田平整系统在地形测量过程中地势信息采集量少，GNSS天线受系统环境影响导致采集数据不准确的问题，提高了地势信息的测量精度。
一种地形测量方法系统

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