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[发明专利]基于模拟退火蚁群算法的电力巡检机器人路径规划方法-CN201811026526.1有效
发明人：李胜;袁佳泉;郭健;吴益飞;史一露;危海明;朱禹璇;施佳伟;赵超;王天野 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2018-09-04 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于模拟退火蚁群算法的电力巡检机器人路径规划方法。该方法为：根据室外变电站环境构建地图，规划电力巡检机器人的运行路径与停靠点，根据停靠点坐标信息构建拓扑地图；根据巡检任务，利用经典的Dijkstra算法得到任意两个巡检点的局部最短路径，同时构建无向图；根据路径长度以及经过的停靠点数，将全局最优路径规划问题转化为多目标的旅行商问题，并利用模拟退火蚁群算法在无向图的基础上规划全局最优路径；用局部最短路径替换全局最优路径中的局部路径，得到完整的最终路径。本发明收敛速度快、全局搜索能力高，具有复杂度低、可行性高、速度快的优点。
基于模拟退火算法电力巡检机器人路径规划方法

[发明专利]一种适应充电屋门变化的巡检机器人定位方法-CN201811026542.0有效
发明人：李胜;史一露;郭健;吴益飞;袁佳泉;朱禹璇;施佳伟;危海明;赵超;薛舒严;宋恺 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2018-09-04 - 公布日： 2021-11-09 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种适应充电屋门变化的巡检机器人定位方法。该方法为：巡检机器人返航至原点时打开充电屋房门，至调整线A后关闭充电屋房门；将巡检机器人车身角度调整至背对充电桩所在平面；巡检机器人后退至调整线B，调整左右位置至充电口正对充电桩位置后，后退完成充电电极对接，进入充电状态；当巡检机器人完成充电后，打开充电屋房门，巡检机器人前进至调整线C，关闭充电屋房门，巡检机器人旋转180°，面对充电屋房门；调整巡检机器人车身角度，保证车身正直，后退至原点附近，进行左右位置调整，确保巡检机器人准确位于原点后即完成出库操作。本发明实现了巡检机器人的出入库、自主充电操作，算法简单、快速快、精度高，具有很强的实用性。
一种适应充电屋门变化巡检机器人定位方法

[发明专利]一种基于地图切换的巡检机器人进出库算法-CN201811032628.4有效
发明人：郭健;龚勋;李胜;吴益飞;朱禹璇;赵超;施佳伟;袁佳泉;危海明 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2018-09-05 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于地图切换的巡检机器人进出库算法，机器人上电自检完成后，打开充电屋房门，加载已经构好的充电屋地图，打开激光进行匹配定位，执行出库流程；当机器人行驶至定好的切换点，关闭激光定位，关闭充点屋房门，加载已经构好巡检地图，打开激光进行匹配定位，执行巡检任务；巡检过程电量低于定值后，加载已经构好的巡检地图，打开激光进行匹配定位，执行入库流程；当机器人返回切换点，关闭激光定位，打开充点屋房门，加载充电屋地图，打开激光进行匹配定位；对接充电桩以后，关闭激光定位、充电屋房门和机器人。本发明中机器人根据电量的多少自主的进行出入库流程，不需人为的去监测，减少了人力成本。
一种基于地图切换巡检机器人进出算法

[发明专利]一种电力巡检机器人返航路径确定方法-CN201811025804.1有效
发明人：郭健;袁佳泉;李胜;吴益飞;朱禹璇;史一露;施佳伟;危海明;孙强 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2018-09-04 - 公布日： 2021-09-03 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种电力巡检机器人返航路径确定方法。该方法为：构建室外变电站环境的拓扑地图；规划电力巡检机器人运行路径与停靠点，规划主干路线与非干路点，将主干路线信息储存在工控机中；将返航路径设计为第一、第二返航路径两部分返航路径，第一返航路径为优化后的从非干路点返回主干路点的返航路线，第二返航路径为最优的从主干路点返回充电屋的返航路线；当电力巡检机器人进入返航模式且位于非干路点时，机器人基于预先记录的运动轨迹规划第一返航路径；机器人位于主干路点时即根据所在的主干路线信息，选取最优预存路线作为第二返航路线进行返航。本发明使得巡检机器人在通讯故障情况下能够自主返航，提高了返航的快速性、安全性与有效性。
一种电力巡检机器人返航路径确定方法

[发明专利]一种基于DNN算法的电力设备音频信号分析方法-CN201811025805.6有效
发明人：李胜;史一露;郭健;吴益飞;袁佳泉;施佳伟;朱禹璇;赵超;危海明 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2018-09-04 - 公布日： 2020-12-04 - 主分类号： G01H17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于DNN算法的电力设备音频信号分析方法。该方法为：电力巡检机器人通过安装的数字拾音器采集电力设备正常与故障运行时的音频信号数据，进行音频信号数据预处理；采用MFCC特征参数从已预处理过的音频信号数据中提取特征信息；采用误差反向传播方法训练深度神经网络声学模型；电力巡检机器人通过数字拾音器采集现场电力设备运行时的音频信号数据，经过预处理、特征参数提取后，将特征信息输入深度神经网络声学模型进行音频信号数据识别，并将识别结果传输至变电站监控主机。本发明丰富了电力巡检机器人的故障检测功能，能够对无人值守的变电站电力设备故障进行实时检测，同时提高了电力设备故障监测的速度、可靠性和准确性。
一种基于 dnn 算法电力设备音频信号分析方法

[发明专利]一种塑钢牙托自动化清洗装置-CN201910273375.8有效
发明人： 朱禹璇 -专利权人：吉林大学
申请日： 2019-04-05 - 公布日： 2020-10-27 - 主分类号： A61C19/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种塑钢牙托自动化清洗装置，包括清洗框、高压水洗机构和清洗装置，所述清洗框上端面设有滑动槽，滑动槽内通过滑动配合的方式连接有高压水洗机构，清洗框内部安装有清洗装置，清洗装置包括清洗台，清洗台的侧壁沿其周向方向均匀设有固定机构，清洗台的侧壁通过滑动配合的方式连接有调节机构，清洗台的上端安装有高压气洗机构，固定机构包括转轴。本发明可以解决人工清洗牙托效率慢，清洗不干净；机械清洗牙托时存在的清洗方式单一、清洗角度固定不变，达不到更好的清洗效果的问题，可以实现自动化清洗牙托的功能，具有清洗效率高、清洗角度多、清洗方式多样和清洗效果好的优点。
一种塑钢自动化清洗装置

[发明专利]带电作业机器人避雷器拆卸装置及方法-CN201910277743.6在审
发明人：郭健;方林峰;吴沛航;韩若冰;郭毓;朱禹璇 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2019-04-08 - 公布日： 2019-06-28 - 主分类号： H02G1/02 文献下载
摘要：本发明提出一种带电作业机器人避雷器拆卸装置及方法，装置包括设置在机器人平台右臂上的末端工具及螺栓拆装工具，设置在左臂和右臂上的夹持工具，所述末端工具包括5个气动元件，用于夹持避雷器。本发明的方法通过设置在机器人平台右臂上的末端工具及螺栓拆装工具，设置在左臂和右臂上的夹持工具完成避雷器拆卸。本发明能够在不断电、不带负荷的情况下通过带电作业机器人的机械臂对避雷器进行拆卸。本发明有效提高了作业效率和准确度。
避雷器右臂带电作业机器人末端工具螺栓拆装工具机器人平台拆卸装置夹持工具左臂拆卸气动元件作业效率准确度不断电机械臂夹持

[发明专利]基于巡检机器人的放电计数器识别方法-CN201811150830.7在审
发明人：李胜;黄紫霄;郭健;吴益飞;宋恺;袁佳泉;施佳伟;朱禹璇;危海明;王艳琴 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2018-09-29 - 公布日： 2019-03-08 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于巡检机器人的放电计数器识别方法，利用放电计数器图像数据集训练Adaboost分类器，并为每个巡检点选取一张放电计数器居中的图像作为模板图像；获取指定巡检点的待检测放电计数器图片，结合Adaboost分类器和模板图像进行粗定位和精确定位，筛选出表盘区域；对表盘图像进行图像预处理和指针提取操作，提取指针轮廓；根据提取的指针轮廓，利用余弦定理，计算指针旋转方向以及指向的读数。本发明利用机器学习，能检测识别多种光照、机器人姿态变化下的放电计数器示数。
放电计数器指针巡检机器人模板图像巡检点表盘机器人姿态图像数据集图像预处理表盘图像机器学习余弦定理粗定位检测示数光照指向筛选图像图片

[发明专利]基于巡检机器人的电抗器油位计识别方法-CN201811148594.5在审
发明人：郭健;黄紫霄;李胜;王天野;吴益飞;袁佳泉;施佳伟;朱禹璇;危海明;王艳琴 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2018-09-29 - 公布日： 2019-03-08 - 主分类号： G06K9/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于巡检机器人的电抗器油位计识别方法，检测过程融合巡检机器人定位信息，处理流程如下：(1)巡检机器人到达指定位置获取图片；(2)对待检测的目标仪表区域进行粗定位和精确定位，筛选目标候选区域得到最终目标；(3)读入目标图像，进行图像预处理，分割出图像中油位的主要区域；(4)通过二值化、腐蚀膨胀等操作，得到油位区域；(5)根据分割出的油位区域轮廓得到液位高度，求得占仪表高度百分比。本发明利用机器学习，能检测识别多种光照、姿态变化下的电抗器油位计。
巡检机器人电抗器油油位检测仪表图像预处理处理流程定位信息过程融合候选区域机器学习目标图像区域轮廓位置获取姿态变化粗定位二值化分割读入液位光照腐蚀筛选图像膨胀图片

[发明专利]基于巡检机器人的指针型仪表识别方法-CN201811150829.4在审
发明人：郭健;黄紫霄;李胜;吴益飞;宋恺;袁佳泉;施佳伟;朱禹璇;危海明;王艳琴 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2018-09-29 - 公布日： 2019-03-08 - 主分类号： G06K9/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于巡检机器人的指针型仪表识别方法，利用仪表图像数据集训练Adaboost分类器，并为每个巡检点选取一张仪表居中的图像作为模板图像；获取指定巡检点的待检测仪表图片，结合Adaboost分类器和模板图像进行粗定位和精确定位，筛选出表盘区域；根据表盘区域的指针颜色，采用不同的图像预处理操作和指针提取操作，提取指针轮廓；根据提取的指针轮廓，利用余弦定理，计算指针旋转方向以及指向的读数。本发明利用机器学习，能检测识别多种光照、机器人姿态变化下的仪表示数。
指针表盘仪表巡检机器人模板图像巡检点机器人姿态图像预处理机器学习检测仪表仪表图像余弦定理指针颜色粗定位数据集光照指向筛选图像检测图片

[发明专利]基于巡检机器人的绝缘端子缺陷识别方法-CN201811149666.8在审
发明人：李胜;王艳琴;王天野;郭健;吴益飞;袁佳泉;施佳伟;朱禹璇;危海明;黄紫霄 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2018-09-29 - 公布日： 2019-03-08 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于巡检机器人的绝缘端子缺陷识别方法。本发明主要分为5个步骤：(1)利用提前采集的绝缘端子图像数集训练SVM多分类器；(2)巡检机器人到达指定巡检点，获取现场绝缘端子图像并以灰度图的形式读入；(3)对待检测的目标区域进行粗定位和精确定位，筛选目标候选区域得到绝缘端子图像；(4)对获取到的现场绝缘端子图像进行预处理；(5)以滑动窗口在图像上滑动，对窗口提取HOG特征，将计算得到的HOG特征算子送入SVM多分类器得到识别结果。本发明利用机器学习，能在不同光照、姿态条件下能有效完成绝缘端子检测识别任务，提高了复杂环境下图像识别的自动化水平和准确率，最大限度的减少了漏检、误检问题。
绝缘端子图像巡检机器人多分类器缺陷识别预处理自动化水平复杂环境候选区域滑动窗口机器学习目标区域图像识别粗定位灰度图巡检点滑动算子准确率检测读入漏检误检光照送入采集筛选

[发明专利]基于巡检机器人的变压器油位计识别方法-CN201811148595.X在审
发明人：郭健;黄紫霄;李胜;吴益飞;宋恺;袁佳泉;施佳伟;朱禹璇;危海明;王艳琴 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2018-09-29 - 公布日： 2019-02-26 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于巡检机器人的变压器油位计识别方法，检测过程融合巡检机器人定位信息，处理流程如下：(1)巡检机器人到巡检点，定位仪表并拍摄图片；(2)对待检测的目标仪表区域进行粗定位和精确定位，筛选目标候选区域得到油位计图像；(3)将图像灰度化处理；(4)根据油位区域和背景区域的颜色不用，转化为灰度后有明显差异，根据此特点提取油位区域；(5)根据形状、亮度差异，使用轮廓分割提取油位计物块，并由油位计区域上下界和物块位置计算出数值；本发明利用机器学习，能检测识别多种光照、姿态变化下的变压器油位计。
巡检机器人变压器油油位计物块油位检测仪表图像灰度化背景区域处理流程定位信息过程融合候选区域机器学习亮度差异轮廓分割拍摄图片位置计算姿态变化粗定位上下界巡检点灰度光照筛选图像转化

[发明专利]一种基于虚拟墙的机器人路径规划算法-CN201811029459.9在审
发明人：郭健;龚勋;李胜;吴益飞;朱禹璇;袁佳泉;危海明;施佳伟;赵超 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2018-09-05 - 公布日： 2019-02-26 - 主分类号： G01C21/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于虚拟墙的机器人路径规划算法，步骤为：将环境栅格地图文件下载至虚拟墙设置单元，设置虚拟墙，将虚拟墙的位置加入到栅格地图文件中，并上传至机器人；对地图模型进行描述，并利用目前栅格相对于目标栅格的位置关系确定方向权重向量，利用目前栅格与周围栅格的关联程度确定关联矩阵；根据得到的权重值和关联矩阵，结合栅格的位置，计算每一个待选栅格的选择概率，并从中选择概率最大的作为下一个栅格，得到一个初步的路径规划；对初步路径规划进行优化，并重新进行路径规划，直至初步路径规划的优化结果收敛，至此就完成了路径规划。本发明不需要额外的硬件介质，实际操作简单，规划效率、精度高。
栅格路径规划虚拟墙机器人路径规划关联矩阵选择概率栅格地图算法地图模型规划效率权重向量设置单元文件下载优化结果权重上传选栅机器人收敛关联优化

[发明专利]基于巡检机器人的液位型仪表识别方法-CN201811150848.7在审
发明人：李胜;黄紫霄;郭健;吴益飞;袁佳泉;施佳伟;朱禹璇;危海明;王艳琴;王天野 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2018-09-29 - 公布日： 2019-02-19 - 主分类号： G06K9/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于巡检机器人的液位型仪表识别方法，利用仪表图像数据集训练Adaboost分类器，并为每个巡检点选取一张仪表居中的图像作为模板图像；获取指定巡检点的待检测仪表图片，结合Adaboost分类器和模板图像进行粗定位和精确定位，筛选出表盘区域；根据油位区域和背景区域的颜色差异，从表盘区域提取油位区域；根据形状、亮度差异，从油位区域提取油位计物块，根据油位计区域上下界和物块位置计算出液位型仪表示数。本发明利用机器学习，能检测识别多种光照、姿态变化下的液位型仪表示数。
液位油位表盘仪表巡检机器人模板图像区域提取巡检点油位计物块背景区域机器学习检测仪表亮度差异位置计算颜色差异仪表图像姿态变化出液位粗定位上下界数据集光照筛选图像检测图片

[发明专利]基于巡检机器人的滑块式断路器识别方法-CN201811148601.1在审
发明人：郭健;王艳琴;王天野;李胜;吴益飞;袁佳泉;施佳伟;朱禹璇;危海明;黄紫霄 -专利权人：南京理工大学
申请日： 2018-09-29 - 公布日： 2019-02-15 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于巡检机器人的滑块式断路器识别方法。本发明主要分为5个步骤：(1)利用图像数集训练SVM多分类器；(2)巡检机器人到达指定巡检点获取待检测图片；(3)对目标区域进行粗定位和精确定位，筛选目标候选区域得到滑块式断路器；(4)对获取到滑块式断路器进行图像预处理，提取出连通面积最大的两个区域；(5)分别提取两个连通区域的HOG特征，并将其送入SVM多分类器得到最终的识别结果。本发明利用机器学习，能在不同光照、姿态条件下能有效完成滑块式断路器检测识别任务，提高了复杂环境下图像识别的自动化水平和准确率，最大限度的减少了漏检、误检问题。
断路器滑块式巡检机器人多分类器图像预处理自动化水平复杂环境候选区域机器学习连通区域目标区域图像识别粗定位巡检点检测准确率漏检误检连通光照送入筛选图像图片

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