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[发明专利]一种适用于变结构水下机器人的运动控制方法-CN202110493658.0有效
发明人：王轶群;田启岩;李硕;张奇峰;赵宏宇;翟新宝;董旭洋;周雪山;白金刚 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2021-05-07 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明涉及水下机器人的运动控制技术领域，尤其涉及变结构水下机器人运动控制方法，实现变结构水下机器人在机械臂扰动条件下的高精度航迹控制。本发明从速度滤波角度分析机械手扰动，采用基于相邻时刻测量相关性的速度滤波技术，统一机械手扰动和变结构水下机器人本身扰动的观测模型，降低扰动分析对动力学模型的依赖性，再根据速度反馈测量和目标航迹误差权重，考虑变结构水下机器人航行能力约束，实时计算变结构水下机器人的目标航向和目标速度等航迹控制量，实现变结构水下机器人在机械手扰动条件下的高精度航迹控制。
一种适用于结构水下机器人运动控制方法

[发明专利]一种水下变结构机器人-CN202210041293.2在审
发明人：白金刚;田启岩;周雪山;王轶群;孙宏林;董旭洋 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2022-01-14 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： B63C11/52 文献下载
摘要：本发明属于水下机器人领域，具体地说是一种水下变结构机器人，主体框架、作业系统及变结构装置均位于浮力调节系统的内部，变结构装置包括剪叉机构及电动缸，电动缸及剪叉机构分别安装于主体框架上，电动缸的输出端与剪叉机构连接、驱动剪叉机构升降；浮力调节系统包括上、下浮力材，下浮力材安装于主体框架上，上浮力材安装于剪叉机构上，随剪叉机构升降，通过上浮力材随剪叉机构的升降改变机器人的自身形态，实现机器人航行模式与作业模式的切换；通过改变自身形态，增大水下机器人的稳心高，切换到稳定作业模式，通过机械臂与五指手的集成实现精细作业，实现一个平台兼顾敏捷航行探测和悬停精细作业。
一种水下结构机器人

[发明专利]一种骨密度测量方法及装置-CN201910376259.9有效
发明人：李海春;王柳;董旭洋 -专利权人：东软医疗系统股份有限公司
申请日： 2019-05-07 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： A61B6/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种骨密度测量方法及装置，该方法包括：采集患者需扫描部位在相同低能曝光条件下的低能散射采样图像和低能目标图像，以及在相同高能曝光条件下的高能散射采样图像和高能目标图像；根据所述低能散射采样图像和所述高能散射采样图像分别确定散射分量，得到低能散射分量和高能散射分量；将所述低能目标图像去除所述低能散射分量得到去散射后的低能修正图像，将所述高能目标图像去除所述高能散射分量得到去散射后的高能修正图像；根据所述低能修正图像和所述高能修正图像确定扫描部位的骨密度。该测量方法能够去除扫描过程中因散射对目标图像质量造成的影响，从而能够提高骨密度测量结果的准确性。
一种密度测量方法装置

[发明专利]一种适用于水下机器人的人机协作方法-CN202110102184.2有效
发明人： 董旭洋;田启岩;佟以轩;徐东岑;王轶群 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2021-01-26 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明涉及水下机器人人机协作领域，尤其涉及一种新型水下机器人人类大脑直接操控的方法。具体为：利用脑机接口实现EEG信号采集，实现原始信号的获取；利用运动想象模式对采集的EEG信号数据进行离线训练学习，形成运动想象分类算法的模型，根据此模型可对未知的EEG信号进行分类；利用运动想象分类算法模型进行实时在线EEG信号分类，进而得出大脑控制指令；制定水下视觉目标感知方法，简化运动想象控制指令，确定目标位置；指令下发程序，根据脑控信号指令与水下视觉目标感知结果，对水下机械臂进行控制，实现水下目标的抓取作业。本发明采用脑机接口与视觉目标感知的方法，提高了系统的可靠性与鲁棒性，具有高效的水下作业效率。
一种适用于水下机器人人机协作方法

[发明专利]一种锥束型CT几何参数的校正方法和装置-CN201910093027.2有效
发明人：李海春;董旭洋 -专利权人：东软医疗系统股份有限公司
申请日： 2019-01-30 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： A61B6/03 文献下载
摘要：本申请公开了一种锥束型CT几何参数的校正方法和装置。该方法和装置能够基于重建得到的单层切片图像的图像清晰度参数值自动校正CBCT几何参数，使图像始终处于清晰状态。另外，该方法和装置无须人为判断图像的质量，不需要标准模体，因而不存在因模体的摆放位置不当而导致几何参数计算结果出现偏差的可能，另外，该方法和装置不需要采用迭代算法，因此，该方法的校正速度较快，而且不会出现校正失败的可能。
一种锥束型 ct 几何参数校正方法装置

[发明专利]定位方法、装置、设备及数字化X线摄影系统-CN201910812653.2有效
发明人：李海春;董旭洋 -专利权人：东软医疗系统股份有限公司
申请日： 2019-08-30 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： A61B6/00 文献下载
摘要：本申请公开了一种定位方法、装置、设备及数字化X线摄影系统。该方法包括：获得所述摄像头所拍摄的包括患者的人体图像；根据所述人体图像获得人体部位分布图像，从而获得待投照部位在所述人体图像中的像素位置；获得所述探测器通过所述摄像头成像的像素位置；根据所述待投照部位在所述人体图像中的像素位置和所述探测器的像素位置，确定所述探测器在竖直方向上的待移动距离；根据所述待移动距离输出移动信号，以使所述运动机构驱动所述探测器移动所述待移动距离。本公开实施例实现探测器根据待投照部位自动调整位置，定位精度高，并且适用于不同身形的患者；通过利用相对位置实现定位，减少了对全局坐标系的精度依赖，提高了系统的可靠性。
定位方法装置设备数字化摄影系统

[发明专利]一种基于双目立体成像的机械臂手眼标定方法-CN202110472169.7在审
发明人：徐东岑;董旭洋;佟以轩;李一平;张奇峰;封锡盛 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2021-04-29 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明涉一种基于双目立体成像的机械臂手眼标定方法。改变机械臂的各个关节的角度，记录机械臂各个关节的当前角度和双目立体成像坐标系下的机械臂末端夹钳夹取点的三维坐标。通过机器人正运动学计算出机械臂末端夹钳夹取点位于机械臂坐标系下的三维空间坐标。重复多次，利用所记录的多组机械臂坐标系下的机械臂末端夹钳夹取点的三维坐标和与其对应的多组摄像机坐标系下的机械臂末端夹钳夹取点的三维世界坐标，对摄像机坐标系到机械臂基座坐标系的齐次变换矩阵求取最优解。本发明通过提取双目立体成像内容中机械臂末端夹钳夹取点位的三维坐标与机械臂各个关节运动信息来进行计算，可以快速、便捷的对机械臂进行手眼标定。
一种基于双目立体成像机械手眼标定方法

[发明专利]一种适用于水下机器人的在线水动力参数辨识方法-CN202210848933.0在审
发明人：王轶群;田启岩;白金刚;赵宏宇;孙宏林;周雪山;翟新宝;姜金祎;何宁;孔范东;董旭洋 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2022-07-19 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明涉及水下机器人参数辨识领域，尤其涉及变结构水下机器人在线水动力参数辨识方法，实现水下机器人在航行期间在线辨识水动力参数，为水下机器人的控制器设计提供模型参数。针对变结构机器人变形前后水动力参数模型变化显著的问题，本发明提出一种基于动力学模型的在线水动力参数辨识方法，创新地利用导航传感器量测与动力学模型速度先验的误差、水动力参数与速度先验的数据关联反馈校正水动力参数并估计参数辨识的精度，为降低量测数据累积的“数据饱和”风险，在辨识过程中引入人工过程驱动噪声，提升了对水动力模型变化的跟踪能力，实现了变结构水下机器人利用自身导航传感器数据对水动力参数的在线辨识。
一种适用于水下机器人在线动力参数辨识方法

[发明专利]一种用于水下机器人的图像目标快速检测方法及装置-CN202210668548.8在审
发明人： 董旭洋;田启岩;王轶群;孙宏林;白金刚;周雪山 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2022-06-14 - 公布日： 2022-09-13 - 主分类号： G06V20/05 文献下载
摘要：本发明涉及水下机器人智能应用领域，提出一种用于水下机器人自主作业应用的目标快速检测技术，具体方法是采用基于多分辨率图像融合的图像增强处理算法快速处理水下图像，增强目标区域信息特征；接下来采用基于卷积神经网络的固定目标识别算法进行区域目标快速检测；同时构建一种快速图像处理的装置，集成到水下机器人，辅助水下机器人作业操作。相比传统声学目标识别具有距离近，识别分辨率高的特点。光学摄像机也具有应用范围广，识别目标多样性等优点。
一种用于水下机器人图像目标快速检测方法装置

[发明专利]一种适用于水下机器人的定深控制方法-CN202210417455.8在审
发明人：孙宏林;田启岩;王轶群;周雪山;白金刚;董旭洋 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2022-04-20 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种适用于水下机器人的定深控制方法，与水下机器人的水下垂直面俯仰角定深运动控制相关，实现水下机器人的在机械臂大扰动和环境扰动复杂状态下的定深稳定精准控制，本发明利用自抗扰控制中线性扩张状态观测器，对于水下机器人包含机械臂和环境扰动等在内的总扰动进行实时估计，降低了对水下机器人动力学模型的依赖性，扩展了控制的应用范围，再根据对水下机器人的姿态变化与期望俯仰的控制，考虑对于变结构水下机器人的深度控制能力的约束，结合分阶比例积分微分控制，拓展提高水下变结构机器人的定深快速精准稳定控制。
一种适用于水下机器人控制方法

[实用新型]水下变结构机器人-CN202220092451.2有效
发明人：白金刚;田启岩;周雪山;王轶群;孙宏林;董旭洋 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2022-01-14 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： B63C11/52 文献下载
摘要：本实用新型属于水下机器人领域，具体地说是一种水下变结构机器人，主体框架、作业系统及变结构装置均位于浮力调节系统的内部，变结构装置包括剪叉机构及电动缸，电动缸及剪叉机构分别安装于主体框架上，电动缸的输出端与剪叉机构连接、驱动剪叉机构升降；浮力调节系统包括上、下浮力材，下浮力材安装于主体框架上，上浮力材安装于剪叉机构上，随剪叉机构升降，通过上浮力材随剪叉机构的升降改变机器人的自身形态，实现机器人航行模式与作业模式的切换；通过改变自身形态，增大水下机器人的稳心高，切换到稳定作业模式，通过机械臂与五指手的集成实现精细作业，实现一个平台兼顾敏捷航行探测和悬停精细作业。
水下结构机器人

[实用新型]水下作业自主航行机械臂-CN202121044753.4有效
发明人：周雪山;田启岩;白金刚;范云龙;董旭洋;王轶群 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2021-05-17 - 公布日： 2021-11-30 - 主分类号： B63C11/52 文献下载
摘要：本实用新型属于水下机器人领域，具体地说是一种水下作业自主航行机械臂，采用模块化、可重构思想设计，包括运动推进模块和水下中性机械臂模块，两个水下中性机械臂布置在运动推进模块两侧，通过机械臂支架与运动推进模块连接；在运动推进模块上布置六个推进器，可以实现六自由度的推进；水下机械臂通过包裹浮力材实现水下中性以减少对运动推进模块的扰动。本实用新型是一种新概念水下作业机器人，实现了水下作业机器人作业模式由以潜器为核心向以机械臂为核心的转变，作业时可单手作业，也可双臂协同作业，同时也可与大型作业机器人形成子母系统形成形成优势互补，大型作业机器人负责大负载任务，本实用新型协助开展精细作业。
水下作业自主航行机械

[发明专利]一种水下作业自主航行机械臂-CN202110532571.X在审
发明人：周雪山;田启岩;白金刚;范云龙;董旭洋;王轶群 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2021-05-17 - 公布日： 2021-07-23 - 主分类号： B63C11/52 文献下载
摘要：本发明属于水下机器人领域，具体地说是一种水下作业自主航行机械臂，采用模块化、可重构思想设计，包括运动推进模块和水下中性机械臂模块，两个水下中性机械臂布置在运动推进模块两侧，通过机械臂支架与运动推进模块连接；在运动推进模块上布置六个推进器，可以实现六自由度的推进；水下机械臂通过包裹浮力材实现水下中性以减少对运动推进模块的扰动。本发明是一种新概念水下作业机器人，实现了水下作业机器人作业模式由以潜器为核心向以机械臂为核心的转变，作业时可单手作业，也可双臂协同作业，同时也可与大型作业机器人形成子母系统形成形成优势互补，大型作业机器人负责大负载任务，本发明协助开展精细作业。
一种水下作业自主航行机械

[外观设计]用于电脑的水下机器人控制软件图形用户界面-CN202130133481.4有效
发明人： 董旭洋;田启岩;王轶群 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2021-03-12 - 公布日： 2021-07-09 - 主分类号： 14-02 文献下载
摘要：1.本外观设计产品的名称：用于电脑的水下机器人控制软件图形用户界面。2.本外观设计产品的用途：用于运行程序。3.本外观设计产品的设计要点：在于图形用户界面显示的内容，电脑为惯常设计。4.最能表明设计要点的图片或照片：主视图。5.其他视图无设计要点，省略其他视图。6.图形用户界面的用途：用于进行界面交互及水下机器人控制。产品主界面为水下机器人控制软件交互界面，用于显示水下机器人运行时的状态信息，根据用户操作，对水下机器人进行指令下发。主视图展示软件显示主要的设备信息及设备控制按键，点击“传感器参数”，界面跳转为界面变化状态图1所示的界面，该界面用于显示详细的传感器参数信息；点击主视图中的“调试”，界面跳转为界面变化状态图2所示的界面，该界面用于电机等设备的调试；点击主视图的“设置”，界面跳转为界面变化状态图3所示的界面，该界面用于对水下机器人参数进行基本的配置；在非主视图的界面下，点击“主页”，界面跳转为主视图。各界面中加载的文字以“XXXX”表示。
用于电脑水下机器人控制软件图形用户界面

[发明专利]一种适用水下回收过程的超短组合导航方法-CN202110141010.7在审
发明人：王轶群;李硕;田启岩;赵宏宇;董旭洋;何宁;曾俊宝 -专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所
申请日： 2021-02-02 - 公布日： 2021-05-18 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明涉及水下机器人对接回收过程中的导航技术领域，尤其涉及自主水下机器人水下对接回收过程的超短组合导航方法。首先，采用水面船搭载超短基阵定位自主水下机器人，水面船通过船载水声通信机通过水声链路下传超短定位到自主水下机器人，然后自主水下机器人融合超短数据获得最优位置估计，最后自主水下机器人向水面船发送已收超短的应答信号，水面船对未应答信号的超短数据采用超时重发机制。本专利创新地采用乱序组合导航滤波技术，克服了传统超短在线组合导航面临的超短数据丢包、乱序超短数据无法处理的难题，将超短数据融合从当前时刻扩展到历史时刻，有效提高了超短数据的利用率，提升了自主水下机器人基于超短基线的组合导航精度。
一种适用水下回收过程超短组合导航方法

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