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[发明专利]一种基于热梯度的移动机器人全局路径规划方法及系统-CN202310918535.6在审
发明人：李小虎;王云龙;邱荣灿;万少可;洪军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-07-25 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G01C21/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于热梯度的移动机器人全局路径规划方法及系统，所述方法包括路径规划问题向温度梯度优化模型的转化以及温度梯度优化模型求解两部分。路径规划问题向温度梯度优化模型的转化包括：将路径规划问题和热传导问题进行类比；将机器人的位形空间映射到热分析域；将热分析域离散为有限元网格。温度梯度优化模型求解包括：生成温度梯度优化模型；求解有限元温度梯度优化模型；利用剪枝方向与参数化步长搜索路径；本发明提出的基于热梯度的移动机器人全局路径规划方法既具有热势场算法的安全性、完备性和无局部极小点的特性，同时梯度查找又具有快速性以及规划路径的最优性。提高了移动机器人的运行效率及运行过程中的安全性。
一种基于梯度移动机器人全局路径规划方法系统

[发明专利]基于蒙特卡洛树搜索的无人机三维覆盖路径规划方法-CN202310742021.X在审
发明人：李小虎;王云龙;邱荣灿;万少可;洪军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-06-21 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于蒙特卡洛树搜索的无人机三维覆盖路径规划方法，对搜索空间和角度按照位置分辨率、角度分辨率进行均匀采样，剔除位于模型内部的视点；依据安全距离和传感器检测距离剔除距离模型过近、过远的视点；依据视点相机视线与点云点法向量间的夹角计算视点可见点云序列，再据此剔除不合格视点；为每个视点依据距离关系生成子视点序列；然后对当前视点依据蒙特卡洛树搜索的思想执行拓展、模拟、回溯和选择，直至覆盖率满足要求，本发明的提出能保证无人机对大型三维结构检测时的检测质量，同时还能减少全覆盖路径的冗余，提高无人机检测过程的检测效率与能量利用率，并且其视点生成过程保证了算法灵活性好、鲁棒性强。
基于蒙特卡洛树搜索无人机三维覆盖路径规划方法

[发明专利]基于自适应视点采样的无人机全覆盖路径规划方法及系统-CN202310042858.3在审
发明人：李小虎;王云龙;万少可;洪军;祁朋园;邱荣灿 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-01-28 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于自适应视点采样的无人机全覆盖路径规划方法及系统，包括自适应视点生成：对空间进行位置和方向的离散化，来生成初始视点，利用自适应采样比较识别初始视点未覆盖区域，在未识别区域内迭代直至生成合格视点集合；路全覆盖路径生成：将最终视点进行聚类并在内部连接每个聚类，将每个聚类与其周围的邻居聚类连接起来，生成搜索图，利用熵和邻居距离的概念作为启发函数来生成全覆盖路径；路径覆盖率评估：沿着上一个环节生成的路径累加计算已经覆盖的待检测结构的体积，以此来计算路径覆盖百分比；能够大幅度减少多旋翼无人机在对复杂大型结构进行检视时所消耗的时间与路径长度，使得无人机的能量利用率得到大幅提升。
基于自适应视点采样无人机覆盖路径规划方法系统

[发明专利]一种主轴状态在线监测系统及方法-CN202011640051.2有效
发明人： 万少可;奚航航;李小虎;洪军;李阗岐;刘世杰 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： B23Q17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种主轴状态在线监测系统及方法，利用电磁轴承单元施加非接触扫频力激励到主轴系统，同时利用电磁轴承中的位移传感器采集主轴系统的位移响应信号，通过施加扫频力、获取位移响应信号进而实时获取主轴系统的频响函数，提取异常特征，判断主轴工作状态，有利于实现主轴性能状态的在线监测；另一方面利用变频激励能够放大轴承故障特征信号的特点，通过对主轴系统在扫频力激励下的位移响应信号进行频谱分析，提取轴承故障频率特征，分析轴承故障形式及其可能的诱因，实现主轴轴承故障的主动监测。本发明针对轴承故障信号特征难以识别的问题，利用变频激励能够放大轴承故障特征信号的特点，实现轴承故障特征信号的提取，有利于识别轴承故障形式。
一种主轴状态在线监测系统方法

[发明专利]一种基于声子晶体的减振刀具装置及其设计方法-CN202211165644.7在审
发明人：李小虎;李乐乐;王岗;万少可;洪军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-09-23 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： B23B27/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于声子晶体的减振刀具装置及其设计方法，基于传递矩阵理论，分别确定某一轴段以及两个轴段接合面处两端状态参量的数学联系，得到整体刀具装置系统的传递矩阵，利用边界条件，进行刀具系统的固有振动分析，确定刀具系统的固有频率；基于声子晶体理论，以传递矩阵法所确定刀具系统的固有频率为目标值，设计声子晶体的几何参数、材料参数以及布置形式；刀杆处设置有声子晶体，声子晶体包括声子晶体环和声子晶体芯；声子晶体环包裹声子晶体芯，所述声子晶体在所述密封空间中按照设定距离周期分布，通过调节刀杆空腔内圆环型弹性体与圆柱型质量块的材料属性，不会引起刀具工作时的偏心问题，具有良好减振效果。
一种基于晶体刀具装置及其设计方法

[发明专利]一种高速铣削颤振监测和基础颤振频率估计方法-CN202211247948.8在审
发明人：李小虎;刘硕;万少可;王岗;李党超 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-10-12 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明公开一种高速铣削颤振监测和基础颤振频率估计方法，首先通过空转信号的频谱构造矩阵滤波器，实现颤振信号的提取分离；再通过基于单阶信号能量比的旋转不变性参数估计技术获得滤波后的信号主要成分的准确频域参数；最后根据再生型颤振的分布特点构造了间隔频率分布直方图，以直方图信息熵作为指标实现了早期微弱铣削颤振信号的在线监测。本发明原理基于再生型颤振频率的分布特点，提出了归一化的无量纲信息熵指标，受信号能量变化的影响小，且对微弱颤振敏感。使用的参数估计方法具有较强的抗噪声干扰性能和极高的分辨率。基于构造的间隔频率分布直方图，可以得到颤振基础频率为其他颤振监测或抑制方法提供指导。
一种高速铣削监测基础频率估计方法

[发明专利]一种基于隐式热网络的主轴稳态精确热分析方法及系统-CN202211336635.X在审
发明人：李小虎;白煜;展梓荃;方斌;万少可;闫柯 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-10-28 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于主轴稳态精确热分析隐式热网络方法及系统，方法包括以下步骤：分析主轴内部传热方式对热网络节点进行划分，形成热网络模型；确定各热阻模型以及轴承生热模型，通过待求节点稳态温度值作为边界条件进行表达；构建主轴稳态隐式热流平衡方程组；选取初始温度值以及允许误差限；通过牛顿法求解稳态温度值并输出；与传统热网络方法相比，本方法直接以待求解的系统稳态温度作为热网络方法的边界条件进行计算，考虑了边界条件对热阻和生热量的影响，将热流平衡方程有显式线性方程组转化为隐式非线性方程组，兼顾了传统稳态热网络方法的求解效率以及瞬态热网络方法的求解精度，能够更加准确且高效的获得待求主轴系统的温度场分布。
一种基于隐式热网络主轴稳态精确分析方法系统

[发明专利]基于多源信息深度耦合网络的主轴状态评估方法及系统-CN202210963452.4在审
发明人：洪军;李阗岐;李小虎;万少可;奚航航 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-08-11 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多源信息深度耦合网络的主轴状态评估方法及系统，采集用于表征电主轴故障的多源传感信息，提取多源传感信息的时域特征和频域特征，基于获取的时域特征和频域特征构建降半岭隶属度模型，根据时域特征和频域特征的范围将时域特征和频域特征自适应归一化处理，采用多种传感器协同融合的方式，提高了状态识别的准确率，避免了单一传感器存在的误差问题，本发明采用熵权法计算特征矩阵对应的权值矩阵，避免了波动较小的特征指标对最终状态识别结果的影响，考虑到传感器可能产生的“短板效应”，对指标较差的传感特征加以着重考虑，本发明提出的电主轴状态识别方法具有较强的适用性，能够广泛应用于多种状态下的电主轴。
基于信息深度耦合网络主轴状态评估方法系统

[发明专利]一种电主轴系统铣削颤振抑制方法及电主轴系统-CN202110049466.0有效
发明人：李小虎;王岗;万少可;洪军;张锦玉;刘金雨 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-01-14 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： B23Q11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种电主轴系统铣削颤振抑制方法及电主轴系统，首先构建电主轴铣削动力学模型，对电主轴铣削颤振进行颤振识别，实现电主轴主颤振频率的准确估计；其次，基于传递矩阵理论，揭示颤振波在电主轴轴系中的传播机理和传递路径，确定在颤振激励条件下主轴轴系各个节点的状态参数；然后，基于弹性波在周期结构中传播理论，以主轴铣削颤振频率为目标函数，设计声子晶体的尺寸、结构参数、布局形式；最后制备声子晶体，并将其安装到主轴系统相应阻隔节点上，基于颤振波在轴系中的传递规律与传递路径，确定颤振频带范围；精确定位轴系中响应极值点，确定阻隔零件；回避了传统铣削颤振抑制系统复杂附加机构和控制难度高、抑制频带窄等问题。
一种主轴系统铣削抑制方法

[发明专利]基于边界元模型的高速电主轴热弹性变形模拟方法及系统-CN202210505214.9在审
发明人：李小虎;展梓荃;万少可;洪军;闫柯 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于边界元模型的高速电主轴热弹性变形模拟方法及系统，方法包括步骤：截取电主轴1/4平面作为高速电主轴的二维平面模型，并根据轴系特征，去除对热弹性变形计算影响可以忽略不计的零件和特征，对模型进行简化，在简化后的二维平面模型中，采用常单元对电主轴的边界进行节点划分，构建电主轴边界元的单元模型，为电主轴各零件赋予材料属性和边界条件，根据所述电主轴边界元的单元模型以及边界条件，采用基于LIM方法的边界元方法，求解各节点的受力或位移，得到高速电主轴热弹性变形，将边界元法应用于高速电主轴热弹性变形的建模和求解过程中，在保证求解精度的同时，提高了模型通用性，适用于各类高速电主轴热弹性变形的求解。
基于边界模型高速主轴弹性变形模拟方法系统

[发明专利]一种基于多源信息深度耦合的主轴状态评估方法及系统-CN202210297073.6在审
发明人：洪军;李阗岐;李小虎;万少可;奚航航 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-03-24 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多源信息深度耦合的主轴状态评估方法及系统，属于数控机床智能化加工技术领域，采用快速傅里叶变换对振动信号及电流信号进行处理得到振动信号及电流信号的频谱特征向量，采用二代小波变换方法处理电流信号得到二代小波谱；采用预训练的深度耦合网络对得到的频谱特征向量和二代小波谱进行特征提取及特征耦合，得到多源信息融合的结果，根据多源信息融合的结果实现主轴状态评估，本发明将耦合特征及原始特征结合起来，保证评估时能够综合考虑不同传感器本身的置信度以及传感器之间容和特征的权重，从而得到更全面的信息，避免了单传感器信号的不准确性，同时综合考虑多个传感信号的信息，提高了主轴状态评估的鲁棒性。
一种基于信息深度耦合主轴状态评估方法系统

[发明专利]基于边界元模型的高速电主轴瞬态温度场模拟方法及系统-CN202210289559.5在审
发明人：洪军;展梓荃;李小虎;万少可;白煜 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-03-23 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开一种基于边界元模型的高速电主轴瞬态温度场模拟方法及系统，包括以下步骤：建立高速电主轴轴对称的二维平面模型，对二维平面模型进行模型简化后，采用离散型等参二次节点单元，对各零部件进行边界元节点的划分；根据节点几何装配关系和能量守恒原理对各零部件接触节点进行组装构成高速电主轴整体边界元单元模型；计算支撑轴承和电机的整体发热量，并分配到轴承零件和电机零件上；赋予材料属性和边界条件，并计算各边界换热系数；采用边界元分析方法求解各节点的瞬态温度值，得到高速电主轴瞬态温度场；本发明将边界元法应用于高速电主轴系统瞬态温度场的建模与求解过程中，提高了模型通用性，降低了求解过程复杂程度，保证了求解精度。
基于边界模型高速主轴瞬态温度场模拟方法系统

[发明专利]一种滚动轴承寿命预测方法、系统、设备及可读存储介质-CN202111648638.2在审
发明人： 万少可;刘金雨;李小虎;张锦玉;洪军 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-12-29 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种滚动轴承寿命预测方法、系统、设备及可读存储介质，将卷积与长短期网络相结合，构建的卷积长短期记忆网络能自适应地提取原始信号中时间尺度与空间尺度的典型特征，大大减少了专家知识的参与；多分支结构的卷积长短期记忆网络从多通道振动信号中提取多维度的退化特征，提高了提取到的特征的全面性，并在各个分支网络之间设计信息传输层，通过门结构实现不同通道间特征的选择性传递与融合，从而每一个通道特征中的潜藏的退化信息能被有效利用，提升了轴承剩余寿命预测的准确性与可靠性。
一种滚动轴承寿命预测方法系统设备可读存储介质

[发明专利]一种主轴切削力在线测量系统及方法-CN202011640059.9有效
发明人： 万少可;奚航航;李小虎;洪军;李阗岐;刘世杰 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2022-02-22 - 主分类号： B23Q17/09 文献下载
摘要：本发明公开了一种主轴切削力在线测量系统及方法，通过在主轴前端安装电磁轴承施加主动电磁力，采用锤击法测量刀具刀尖切削力作用点处和主轴上的主动电磁力施加位置之间在垂直于主轴轴线方向上的位移响应的力的传递函数；利用电磁轴承对转子施加电磁力以抵消切削力引起的主轴在垂直于主轴轴线方向上振动位移；根据用以抵消切削力引起的主轴振动位移的电磁力与在该方向上力的传递函数乘积即为主轴在该方向上的切削力大小，实现了铣削加工切削力的在线间接测量，通过电磁轴承控制技术，在主动电磁力与切削力关系的基础上，所获得的切削力测量值更接近真实值。解决了传统基于测力仪实现切削力测量方法成本昂贵、难以实际工程应用的问题。
一种主轴切削力在线测量系统方法

[发明专利]一种主轴轴承状态评估方法、系统、设备及可读存储介质-CN202110713653.4在审
发明人：李小虎;刘金雨;万少可;张锦玉 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-06-25 - 公布日： 2021-09-24 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种主轴轴承状态评估方法、系统、设备及可读存储介质，通过将主轴轴承径向原始振动信号数据按时间序列分割成子样本信号；将振动信号通过小波变换得到二维时频谱，根据源域与目标域制成训练集与测试集；构建对抗迁移网络，利用训练集数据训练所述深度网络，得到训练完成的主轴轴承状态分类模型，利用主轴轴承状态分类模型对待测轴承信号进行健康状态评估；利用分支网络和域分类网络充分提取了源域与目标域振动数据的共有特征，能够得到表示轴承状态的更具有代表性的固有特征，且在训练时采用标签平滑正则化的方法，进一步的增强了网络模型的鲁棒性及泛化能力，提升对变工况主轴轴承状态的评估能力。
一种主轴轴承状态评估方法系统设备可读存储介质

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