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[发明专利]基于非洲秃鹫优化算法的太空采矿机器人运动控制方法-CN202310062873.4在审
发明人：刘新华;王百一;华德正;刘霄阳;胡梦雅;格热戈尔茨·罗尔奇克 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-01-18 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于非洲秃鹫优化算法的太空采矿机器人运动控制方法，包括根据太空采矿机器人的实际情况，建立其运动学模型。考虑小行星表面崎岖多变的实际情况，在建立电机传递函数的过程中，加入了校正网络环节来提高太空采矿机器人控制系统的整体性能；本发明采用改进的非洲秃鹫优化算法对系统参数进行优化选取；在非洲秃鹫算法的基础上，加入了非线性自适应递增惯性权重因子和反向学习竞争策略，有效增强了算法的局部搜索能力和全局搜索能力，避免算法的局部最优现象，提高了算法的运行时间和鲁棒性；通过改进算法对PID控制系统参数进行优化选取，避免了局部最优问题，增强了太空采矿机器人系统的控制及轨迹跟踪效果。
基于非洲秃鹫优化算法太空采矿机器人运动控制方法

[发明专利]一种基于自适应变异金豺算法的胶囊机器人胃肠道路径规划方法-CN202310712636.8在审
发明人：王百一;成江昊;胡梦雅;杨程理;祁鹏;刘新华;华德正;格热戈尔茨·罗尔奇克 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-06-15 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G06T19/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于自适应变异金豺算法的胶囊机器人胃肠道路径规划方法，包括基于胃肠道复杂多变的表面环境，进行图像预处理及SIFT特征点提取，采用基于局部特征拓扑约束的快速最近邻搜索算法对图像特征点精匹配；采用LM算法对图像成像平面的投影误差减弱，利用泊松表面重构方法对胃肠道内部的实际情况进行三维重建，得到重建之后的胃肠道实况，引入自适应变异金豺算法；并分别引入了Henon混沌映射理论，非线性复合自适应收敛因子随机抉择策略和遗传算法变异策略，提高金豺算法的收敛精度和收敛速度，避免算法陷入局部最优，实现对胶囊机器人优化的路径规划，应对胃肠道的复杂环境，为胶囊机器人的高精度控制和胃肠道巡检提供保障。
一种基于自适应变异算法胶囊机器人胃肠道路径规划方法

[发明专利]一种基于IDMO-PID的磁控胶囊机器人精确运动控制器-CN202310330657.3在审
发明人：王百一;胡梦雅;刘新华;华德正;成江昊;祁鹏;格热戈尔茨·罗尔奇克 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-03-30 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： G05B11/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于IDMO‑PID的磁控胶囊机器人精确运动控制器，包括磁控胶囊机器人以及外部磁源，磁控胶囊机器人放置在人体胃部，外部磁源设置在人体外侧；本发明通过对胶囊机器人运动方式和空间磁场合理解析，优化设计胶囊机器人的运动控制系统；基于线性递减惯性权重因子和柯西‑高斯变异策略对侏儒猫鼬优化算法的种群位置更新阶段和最优解输出阶段进行优化，有效改善并合理平衡了基础侏儒猫鼬优化算法在不同阶段的全局搜索能力和局部搜索能力，提高算法的收敛进度和收敛速度；通过改进的侏儒猫鼬优化算法对胶囊机器人的运动控制系统参数进行优化，实现胶囊机器人在多源空间磁场下的精确运动。
一种基于 idmo pid 胶囊机器人精确运动控制器

[发明专利]基于IAVOA的主从太空采矿机器人自适应控制系统-CN202310168005.4在审
发明人：刘新华;王百一;华德正;刘霄阳;胡梦雅;格热戈尔茨·罗尔奇克 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-02-27 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于IAVOA的主从太空采矿机器人自适应控制系统，包括根据太空采矿机器人的结构及运动特点，建立太空采矿机器人的主从运动学模型，进而建立太空采矿机器人的轨迹跟踪控制系统；在控制器设计过程中，采用直接反馈线性化理论，实现太空采矿机器人非线性系统的全局精确线性化，大幅简化太空采矿机器人的运动学问题；通过引入Henon混沌映射种群初始化和精英种群策略，实现了算法种群的最优初始化，外部存储库能够帮助秃鹫种群选择更多的解空间，避免产生大量相同非劣解；可以使得太空采矿机器人控制系统控制参数的自适应优化调节，有效应对小行星表面复杂的工作环境，实现系统对于太空采矿机器人运动的精准控制。
基于 iavoa 主从太空采矿机器人自适应控制系统

[发明专利]基于ISCSO-LMNN的磁控胶囊机器人精确空间定位方法-CN202310300529.4在审
发明人：王百一;胡梦雅;刘新华;华德正;成江昊;祁鹏;格热戈尔茨·罗尔奇克 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-03-24 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于ISCSO‑LMNN的磁控胶囊机器人精确空间定位方法，包括采用LM算法根据胶囊机器人的空间磁场信息对胶囊机器人进行位置反解；设计BP神经网络对LM的初始参数进行优化选取，改进LM的算法性能；基于分段映射种群初始化策略和对立学习策略对基础的沙猫群优化算法的初始化阶段和输出阶段进行改进，有效提升了算法的局部搜索能力和全局搜索能力；利用改进的沙猫群优化算法对BP神经网络的初始权值和阈值进行最优初始化，有效提升了BP神经网络的模型性能；通过上述ISCSO‑LMNN的改进技术，可以有效实现胶囊机器人在空间磁场下的精确定位；该算法具有较高的适用性，可以有效适用于相关机器人及机械装备的定位工作。
基于 iscso lmnn 胶囊机器人精确空间定位方法

[发明专利]一种多功能集成化的太空采矿机器人-CN202211105823.1在审
发明人：刘新华;王百一;华德正;刘霄阳;格热戈尔茨·罗尔奇克 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-09-09 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B25J5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种多功能集成化的太空采矿机器人，包括机器人主体、移动模块、采样抓取模块、钻探模块和环境感知模块。本发明的有益效果是：集多个模块于一体，实现了太空采矿机器人在外太空探查、行走、勘测、采样等多功能协同工作，其自身差动系统，可以使根据其当前所处的工作环境改变其运动模块的结构形状，实现其不同工作环境中的平稳运行，选用铝基碳化硅复合材料、镍基钛记忆合金材料新型材料，提高了机器人整体的刚度、强度以及对不同工作表面的适应程度，可适用于火星、月球、近地小行星等多种天体的多种类工作任务，极大地增加了太空采矿设备的适用性，有力推动了太空采矿智能机器人设计的变革。
一种多功能集成化太空采矿机器人

[发明专利]一种汽车座舱用手势识别系统的网络架构及训练方法-CN202211306446.8在审
发明人：刘新华;贺之彬;郝敬宾;华德正;祁鹏;刘晓帆;周皓;王晴晴;格热戈尔茨·罗尔奇克 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-10-25 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： G06V40/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种汽车座舱用手势识别系统的网络架构及训练方法，包括训练数据准备、采集由RGB摄像机和热成像相机输出的实时视频、提取视频中的关键特征信息、操作执行系统根据SQL Server数据库中的手势信息执行相关操作；数据处理系统根据CoAttention识别结果执行相应的反馈；通过相应手势识别装置识别驾驶员手势动作，并生成手势指令，以使相应智能车载设备根据相应手势指令执行相应操作，使得安全驾驶，避免安全隐患，减少驾驶员对智能车载设备的操作等，驾驶员在汽车行驶途中，不需要转移视线去手动操作智能屏幕上的具体按键，就能控制智能车载装置作出相应操作，增加了驾驶过程中的安全性能。
一种汽车座舱用手识别系统网络架构训练方法

[发明专利]一种基于深度学习的车载人脸表情识别方法-CN202211238882.6在审
发明人：刘新华;刘争光;郝敬宾;华德正;祁鹏;刘晓帆;周皓;王晴晴;格热戈尔茨·罗尔奇克 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-10-11 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G06V20/59 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深度学习的车载人脸表情识别方法，包括加载FER图像数据集、图像预处理、将数据集分为训练和测试样本、使用预训练的SqueezeNet网络建立模型参数、对模型进行特征提取、将图像数据测试到模型中进行情感分类、计算性能测量参数。本发明的有益效果是：使用一种迁移学习的表情识别框架，实现了通过挤压网络对面部表情的分类，通过迁移学习实现CNN模型的挤压网络用于驾驶员微表情识别；使用一些FER数据库进行性能的评估；分析对比最精确的方法；通过研究卷积神经网络在面部表情识别中的表现，使用一个小型的CNN架构SqueezeNet，它的参数少，执行速度更快，可以在嵌入式系统中部署。
一种基于深度学习车载表情识别方法

[发明专利]一种基于RGBD深度相机的车载人脸识别系统-CN202211314645.3在审
发明人：刘新华;张忠森;郝敬宾;华德正;祁鹏;路和;刘浩;王晴晴;格热戈尔茨·罗尔奇克 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-10-26 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G06V40/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于RGBD深度相机的车载人脸识别系统，包括车载人脸区域抓拍截取、角度方位获取和人脸特征匹配；利用卷积神经网络提取人脸特征与标准数据库中的信息进行比对，进而实现人脸的识别。车载人脸抓拍彩色摄像机与深度摄像机设置于车内，且车载人脸抓拍摄像机模块的方向可旋转，车载终端模块与远程服务器通过通讯模块连接；远程服务器通过网络与终端相连接,本发明通过所述人脸抓拍摄像机模组可以进行实时抓拍，获取人脸图像并进行截取后通过通讯模块传输至远程服务器，然后进行数据库查找与相关特征分析处理，再通过与远程服务器将识别结果返回终端并显示，由于在2D图像的基础上引入深度信息，具有更高的安全性与鲁棒性。
一种基于 rgbd 深度相机车载识别系统

[发明专利]基于SSA-PIDNN的太空采矿机器人轨迹控制方法-CN202211407575.6在审
发明人：刘新华;王百一;华德正;刘霄阳;格热戈尔茨·罗尔奇克 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-11-10 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于SSA‑PIDNN的太空采矿机器人轨迹控制方法，在太空采矿机器人的基础上，利用反演控制法建立其运动学模型，将复杂的非线性系统分解成多个更简单和阶数更低的系统，实现对太空采矿机器人轨迹控制系统的有效控制和全局调节；在控制算法上，以麻雀搜索算法为基础，同时加入了步长调整因子和飞行策略，较基础的麻雀搜索算法，极大地提高了算法寻优能力，避免算法陷入局部最优；利用智能优化算法的信息综合能力和强学习效率，对神经网络PID控制系统的初始权值和阈值进行最优初始化，使得优化之后的神经网络PID具有较高的自学习能力，保证了整个系统的鲁棒性，极大地增强了该系统的轨迹控制效果。
基于 ssa pidnn 太空采矿机器人轨迹控制方法

[发明专利]基于麻雀搜索算法的小行星表面太空设备的轨迹跟踪算法-CN202211295394.9在审
发明人：刘新华;王百一;华德正;刘霄阳;格热戈尔茨·罗尔奇克 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-10-21 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G05B11/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于麻雀搜索算法的小行星表面太空设备的轨迹跟踪算法，包括太空采矿车系统，太空采矿车系统根据小行星表面的土壤条件建立轮土作用力估计模型，太空采矿车系统通过运动学分析及动力学分析分别建立车轮动力学分析模型和整车动力学分析模型，太空采矿车系统通过SSA‑PID控制模型解出现有状态下太空采矿车的运动轨迹，最后输出。本发明的有益效果是：该算法在动力学建模过程中，根据小行星复杂的表面环境，考虑了车轮有效半径变化因素，避免了可能带来的运动误差影响，采用麻雀搜索算法优化的PID控制，对PID控制参数进行优化，避免了局部最优问题，增强了轨迹跟踪效果。
基于麻雀搜索算法小行星表面太空设备轨迹跟踪

[发明专利]一种基于视觉定位的煤矿井下机械臂抓取控制方法-CN202211225768.X在审
发明人：刘新华;贺之彬;华德正;康明霞;张忠森;格热戈尔茨·罗尔奇克 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2022-10-09 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于视觉定位的煤矿井下机械臂抓取控制方法，包括钻杆装卸机械臂、加速度传感器、钻杆库、RGBD双目相机和数据处理中心；本发明将采集到的视觉图像导入基于MAE神经网络中，通过MAE自动掩码机制使得整个神经网络更加注重整体信息，从而实现图像增强的效果来在包含浮沉雾气等复杂背景中实现对钻杆的精准识别定位；通过将机械臂上的加速度传感器输出的机械臂抓取信息和基于MAE神经网络输出的位置信息输入基于GRU的神经网络，根据每次机械臂抓取的情况对位移与姿态进行自适应调整，使得机械臂在长期工作中能够始终保持良好的精度，提高工作效率。
一种基于视觉定位煤矿井下机械抓取控制方法

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