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[发明专利]一种最优用丝成本下的焊接工艺参数求解方法-CN202211454254.1有效
发明人：李波;田慧云 -专利权人：苏芯物联技术（南京）有限公司
申请日： 2022-11-21 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G06F17/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种最优用丝成本下的焊接工艺参数求解方法，首先通过采集实际焊接过程中的各项数据，计算实际电流值对应的送丝速度中位数，接着通过多元线性回归和最小二乘法拟合电流与送丝速度的关系，拟合电流与电压的关系，在此基础上，分别建立单位长度焊缝的用丝成本和单位长度焊缝的热输入关于电流、焊接速度的表达式；接着用单位长度焊缝的热输入表征质量区间，并约束合理质量区间，通过遗传算法求解合理质量区间内，用丝成本最优解所对应的电流及焊接速度；本发明相比于传统焊丝用量计算方法可以有效节省焊丝成本，在不影响焊接质量的前提下，通过成本寻优，为机器人焊接的用丝成本缩减提供最合理的焊接参数。
一种最优成本焊接工艺参数求解方法

[发明专利]一种高速无线数据采集周期控制方法及系统-CN202211287075.3有效
发明人：李波;石文斌;田慧云 -专利权人：苏芯物联技术（南京）有限公司
申请日： 2022-10-20 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： G05B19/042 文献下载
摘要：本发明公开了一种高速无线数据采集周期控制方法，首先数据采集模块高速率连续采集传感器数据，并提取对应特征；基于特征判断传感器数据是否为有效数据；当传感器数据有效时，上传对应数据至云端服务器，当一定时间内传感器数据均无效时，数据采集模块进入休眠状态，进行低速率间隔采样，同时计算对应的传感器特征数据并重复判断，直至出现有效数据，回归高速率连续采集状态；本发明不仅设计了动态休眠机制，还可以实时激活，避免了大量采集无效数据的问题；此外还设计了配套的采集周期控制系统，通过将A/D转换芯片、FPGA芯片及ARM CPU集成在同一块电路板上，实现高速无线数据采集，硬件成本大大降低。
一种高速无线数据采集周期控制方法系统

[发明专利]一种基于高质量时域特征的焊偏实时智能检测方法-CN202211170151.2有效
发明人： 田慧云;李波 -专利权人：苏芯物联技术（南京）有限公司
申请日： 2022-09-26 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： G06F17/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于高质量时域特征的焊偏实时智能检测方法，首先采集高频时序数据并进行预处理，基于预处理后的样本数据集，构建样本特征集，在传统时域特征的基础上，设计了若干高质量时域特征；选取合适的机器学习分类算法进行模型训练，获得焊偏识别模型；本发明设计的焊偏识别模型，相比于仅采用传统时域特征搭建的焊偏识别模型，在召回率指标上具有显著提高；基于模型导出的特征重要性排序可以看出，本发明添加的高质量时域特征在众多备选特征中排名靠前，对焊偏缺陷模型的召回率影响更高，进一步证明了本发明设置的高质量时域特征可以有效提升焊偏缺陷模型的准确性。
一种基于质量时域特征实时智能检测方法

[发明专利]一种基于频域和时频域特征的焊偏实时检测方法及系统-CN202211172218.6有效
发明人：李波;田慧云 -专利权人：苏芯物联技术（南京）有限公司
申请日： 2022-09-26 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： G06F17/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于频域和时频域特征的焊偏实时检测方法，首先获取高频时序数据，并进行预处理，获取样本数据集；接着在传统时域特征的基础上设计若干频域及时频域特征，作为样本特征集，用于训练机器学习分类算法模型，进而获得焊偏识别模型；此外本发明还搭建了配套的焊偏实时检测系统，可以将焊偏识别模型部署在嵌入式终端，实现本地焊偏实时智能检测，也可以在嵌入式终端计算并获取特征数据集，将焊偏识别模型部署在云端，于云端实现焊偏实时智能检测；本发明设计的频域和时频域特征可以有效提升传统焊偏检测系统的检测效果，获取的轻量级模型不仅适用于工业焊接的高精度场景，还可以结合嵌入式终端实现本地实时检测及云端检测。
一种基于时频域特征实时检测方法系统

[发明专利]一种融合深度学习和机器学习模型的焊接缺陷实时检测方法与系统-CN202211238289.1在审
发明人： 田慧云;李波 -专利权人：苏芯物联技术（南京）有限公司
申请日： 2022-10-11 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： G06N3/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种融合深度学习和机器学习模型的焊接缺陷实时检测方法与系统，首先采集高频时序数据，并构造样本数据集，接着基于深度学习方法，搭建无监督特征提取网络，用于提取样本数据集特征；然后基于机器学习分类算法，构建有监督的二分类模型，获取焊接缺陷检测模型；本发明通过深度学习方法实现特征自构建，只需采集高频时序数据即可自动构建特征，并通过机器学习分类算法实现焊接缺陷的实时检测；实验表明，本发明提供的方法在无需人工构建特征的基础上，保证了焊接缺陷检测的准确率，可以实现缺陷实时检测的效果。
一种融合深度学习机器模型焊接缺陷实时检测方法系统

[发明专利]一种基于知识图谱的焊接成本和工艺参数综合智能推荐方法-CN202210844741.2有效
发明人：李波;田慧云 -专利权人：苏芯物联技术（南京）有限公司
申请日： 2022-07-19 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： G06F16/9535 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于知识图谱的焊接成本和工艺参数综合智能推荐方法，包括：基于焊接工艺知识设计图谱架构，构建焊接工艺知识图谱；对于新的焊接工艺设计，根据现有的工艺条件从焊接工艺知识图谱中筛选出相似度最高的K个焊接工艺实例，即为K组推荐的焊接工艺参数；最后通过焊接成本计算进一步对推荐的焊接工艺参数进行筛选排序。本发明通过构建焊接工艺知识图谱，一方面将多渠道的焊接知识存储到图谱中，实现焊接工艺知识的沉淀，提高知识重用率，降低知识存储的冗余，另一方面能够实现焊接工艺参数的智能推荐，显著优化焊接工艺对应的物料成本，有效解决了焊接工艺设计中专家经验依赖性强和成本较高的问题。
一种基于知识图谱焊接成本工艺参数综合智能推荐方法

[发明专利]一种基于高频焊接时序数据的烧穿故障预测方法-CN202210739975.0有效
发明人： 田慧云;李波;朱毛赛 -专利权人：苏芯物联技术（南京）有限公司
申请日： 2022-06-28 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于高频焊接时序数据的烧穿故障预测方法，包括：采集正常焊接和烧穿故障发生时的高频焊接时序数据，并以N秒为窗口进行滑窗采样，以每个窗口的未来两秒是否发生烧穿故障为标签进行样本标注，生成数据样本集；而后以TCN为主体结构搭建FPN特征融合网络模型，利用生成的数据样本集进行训练；对于新的实时高频焊接时序数据，按照N秒进行滑窗输入到模型中进行实时预测。本发明不需要人工构建特征，针对新的高频焊接时序数据，仅通过并行的矩阵运算即可实时给出预测结果，具有强实时性，更具实用价值。另外，相较于单独的TCN网络，加入了FPN特征金字塔结构之后，能够有效提高模型预测的准确率。
一种基于高频焊接时序数据故障预测方法

[发明专利]一种钻孔刀具磨损状态实时检测方法及系统-CN202210603349.9有效
发明人： 田慧云;李波 -专利权人：苏芯物联技术（南京）有限公司
申请日： 2022-05-31 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： B23Q17/09 文献下载
摘要：本发明公开了一种钻孔刀具磨损状态实时检测方法及系统，该检测方法包括：首先采集采集历史刀具运行数据，并按照钻孔周期构造样本数据；而后根据刀具磨损情况生成样本标签，并对各个样本数据进行特征构造；最后利用机器学习分类算法进行模型训练，并实时捕获每个钻孔周期的刀具运行数据，送入模型中进行刀具磨损状态的实时检测。本发明针对钻孔刀具的工作特性，通过传感器采集信号，然后基于采集信号进行数据分析和特征提取，最后使用机器学习算法对刀具磨损状态进行在线识别，可以实现每钻一个孔实时判断一次刀具磨损状态，更具实用性、有效性和准确性，进而提高加工精度和生产效率，降低返工率，提高刀具的使用率。
一种钻孔刀具磨损状态实时检测方法系统

[实用新型]一种皮肤科临床用防痒装置-CN202220799134.4有效
发明人：祁晓霞;郭静;刘小苹;俞月娴;奎灿;刘玉洁;邓琳;董婷;田慧云;王小芳 -专利权人：青海省中医院
申请日： 2022-04-08 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： A61M35/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种皮肤科临床用防痒装置，涉及皮肤科技术领域，包括通过第一壳体，将第一壳体安装在使用者患处，利用伸缩皮套上下移动管体，带动涂抹刷进行涂抹，有利于根据皮肤的凹凸不平进行均匀涂抹，通过设置开口，开口为多段S型结构，通过移动滑块，带动滑块沿着开口处的凹槽上下左右S型结构运动，从而带动涂抹刷沿着开口进行涂抹，有利于使用者患处进行涂抹，通过转动第二壳体，转动一定角度利用T型杆限定，改变开口的转向，再次移动滑块，从而将涂抹处再次涂抹，有利于均匀涂抹；本实用新型有利于使用者患处均匀涂抹，有利于避免爪挠患处，导致患处扩散，方便实用。
一种皮肤科临床用防痒装置

[发明专利]一种基于模糊推理和边缘计算的漏焊缺陷实时检测方法及系统-CN202210572527.6有效
发明人：姚志豪;李波;田慧云 -专利权人：苏芯物联技术（南京）有限公司
申请日： 2022-05-25 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： B23K9/095 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于模糊推理和边缘计算的漏焊缺陷实时检测方法及系统，该检测方法包括：首先采集正常焊接和存在漏焊异常的时序数据，而后进行特征提取和PCA降维；利用降维后的样本特征构建模糊推理系统，得到漏焊可信度；根据样本标签与漏焊可信度之间的关联性，确定漏焊可信度的异常阈值；对于新的焊接时序数据，通过模糊推理得到新的漏焊可信度，并与异常阈值进行对比，实现漏焊缺陷的实时检测。本发明使用PCA降维结合模糊推理构建了漏焊缺陷的实时智能检测方法，在降低模糊推理规则书写复杂性的同时保持了较高的识别精度，大大降低了硬件资源要求，同时具备高性价比和强实时性，具有显著的实用价值。
一种基于模糊推理边缘计算缺陷实时检测方法系统

[发明专利]基于高频时序数据的焊接质量实时检测方法及系统-CN202210633173.1有效
发明人： 田慧云;李波 -专利权人：苏芯物联技术（南京）有限公司
申请日： 2022-06-07 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于高频时序数据的焊接质量实时检测方法及系统，该检测方法包括：首先采集正常焊接的高频时序数据，并按照设定窗长进行滑窗构造数据样本集；而后搭建Unet与TCN的融合网络模型，并利用数据样本集进行模型训练；最后采集新的高频焊接时序数据，按照设定窗长输入到训练好的模型中进行预测，进而计算真实数据与模型预测数据的重建误差，并与设定阈值进行比较，实现焊接异常的实时检测。本发明使用一种新的Unet与TCN融合网络模型对所采集的高频时序数据进行特征映射和恢复重建，之后计算真实数据与重建数据的重建误差，根据误差阈值来识别焊接质量缺陷，具有高准确性和强实时性，更具实用价值。
基于高频时序数据焊接质量实时检测方法系统

[发明专利]一种普适焊接起弧连续性实时检测方法及系统-CN202210447429.X有效
发明人： 田慧云;李波 -专利权人：苏芯物联技术（南京）有限公司
申请日： 2022-04-27 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种普适焊接起弧连续性实时检测方法及系统，该检测方法包括：首先对采集的高频电流数据进行滑窗采样，并根据已知的起弧点和熄弧点为样本打标注，生成数据样本集；而后搭建融合深度可分卷积与膨胀因果卷积的神经网络模型，并利用生成的数据样本集进行训练，得到焊接起弧连续性检测模型；最后获取新的实时高频电流数据，输入到训练好的检测模型中进行预测，实时输出起弧点和熄弧点。本发明采用电焊机普遍具备的焊接电流信号，结合深度学习和无特征构造的卷积神经网络训练方法，设计了一种普适、准确、实时的起弧连续性检测方法，能够对焊接过程中的起弧事件和熄弧事件进行实时智能检测。
一种焊接连续性实时检测方法系统

[发明专利]一种图像与时序数据融合的焊接缺陷检测方法及系统-CN202210376661.9有效
发明人： 田慧云;李波 -专利权人：苏芯物联技术（南京）有限公司
申请日： 2022-04-12 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种图像与时序数据融合的焊接缺陷检测方法及系统，该检测方法包括：首先构建焊缝图像异常检测模型，然后同步采集焊接过程中的焊缝图像和电流电压等时序数据，通过焊缝图像异常检测模型实时判断焊接异常，并将异常图片回传，由此确定异常时间段以及缺陷类别，自动给时序数据打标注，积累足够多的时序标注信息后，构建有监督的时序焊接缺陷检测模型；之后仅运行该时序缺陷检测模型进行焊接缺陷的实时检测。本发明通过图像异常检测算法实时检测焊接过程中的异常，并对时序数据打标注，让时序数据的高效标注成为可能，由此基于大量真实工业场景下的时序标注信息，进行实时准确的缺陷检测，可极大的降低成本，具有较高的实用性。
一种图像时序数据融合焊接缺陷检测方法系统

[发明专利]一种基于3D点云的焊缝缺陷实时检测方法及系统-CN202210275374.9有效
发明人： 田慧云;李波 -专利权人：苏芯物联技术（南京）有限公司
申请日： 2022-03-21 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： G01N21/88 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于3D点云的焊缝缺陷实时检测方法及系统，该方法包括：基于历史数据设定正常焊缝轮廓模板；通过线激光对焊缝横截面进行扫描，实时采集焊缝3D点云数据，记线激光实时扫描得到的初始轮廓数据为data；基于DBSCAN密度聚类算法进行拐点检测，确定当前焊缝轮廓数据；通过DTW算法计算当前焊缝轮廓数据与正常焊缝轮廓模板之间的距离d，由此判断焊缝表面是否存在缺陷。本发明无需构建复杂的机器学习或神经网络模型，即可有效辨别出焊缝表面是否存在缺陷，大大节约计算资源，同时做到快速准确的实时检测，从而在实际的生产中尽早发现缺陷，减少损失，避免焊缝报废，降低返修成本，具有较高的生产价值。
一种基于焊缝缺陷实时检测方法系统

[发明专利]一种普适焊接起弧实时智能检测方法及系统-CN202210205511.1有效
发明人： 田慧云;李波;朱毛赛;姚志豪;王祖明 -专利权人：苏芯物联技术（南京）有限公司
申请日： 2022-03-04 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： G06N20/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种普适焊接起弧实时智能检测方法及系统，该方法包括：首先对采集的高频电流数据进行滑窗采样以及样本筛选，并对筛选出的样本进行起弧状态标注，从而生成数据样本集；针对生成的数据样本进行特征构造，以获取各个样本的特征集合；结合构造的特征集合，利用机器学习分类算法进行模型训练，得到起弧事件的检测模型；最后通过训练好的检测模型对新的高频电流数据进行起弧事件的实时检测。本发明采用低成本电流传感器实时采集焊接过程中的电流数据，并基于对真实工业焊接起弧数据的细致研究，设计了一种基于起弧信号机理的特征算法，可以实现在电焊机超过百种的复杂状态中准确描述起弧状态，具有较高的普适性、准确性和实用性。
一种焊接实时智能检测方法系统