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[发明专利]一种基于轮毂加工设备的翻转机构-CN201811461874.1有效
发明人：史艳国;高万程;杨超儒;张泮虹;任长安;崔振美 -专利权人：燕山大学
申请日： 2018-12-03 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： B65G47/248 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于轮毂加工设备的翻转机构，包括移动组件、回转组件、顶升组件、翻转组件和夹持组件，移动组件包括电机，所述电机安装在电机架上，电机的输出端连接丝杠，其丝杠滑块与下托盘连接；所述下托盘安装在两个导轨上，两个导轨对称安装在机架两侧，电机驱动丝杠转动，并带动下托盘在导轨上做水平移动；所述回转组件由下托盘通过推力轴承与上托盘进行连接组成；所述顶升组件包括两个顶升液压缸和两个轮毂模具托盘；所述翻转组件包括电机、一级齿轮减速器和翻转器；所述夹持机构包括两个夹持液压缸和卡具；本发明具有结构简单，调节可靠，稳定可靠，便于操作等优点。
一种基于轮毂加工设备翻转机构

[发明专利]一种适用于车辆底盘集成控制的路面工况预瞄方法-CN202010606602.7有效
发明人：倪涛;张泮虹;赵丁选;孔志飞;巩明德;刘爽;王建涛 -专利权人：燕山大学
申请日： 2020-06-29 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于车辆底盘集成控制的路面工况预瞄方法，对路面的高程、坡度、倾斜、不平度等信息进行在线实时扫描、预估和测量，该方法包括：首先，本发明通过安装多个传感器，实现了车前路面高程信息提取和2.5D重构。其次，设计了时间戳同步的点云运动补偿，建立了局部地图和全局地图的特征点匹配，进而提高地形扫描的精度。接下来，利用卡尔曼滤波实现了地图融合和更新。最后，提取轮胎处地形网格的高程数据序列，结合该高程数据序列和车前路面高程信息完成对坡度、倾斜、不平度的提取。本发明提高了车辆底盘集成控制对路面工况的适应性和匹配性，解决了针对GPS信号失效、不稳定、更新慢的问题，提高了车前地形的扫描精度和稳定性。
一种适用于车辆底盘集成控制路面工况方法

[发明专利]一种具有触觉反馈的共享和控制方法、系统、设备及介质-CN202211694621.5在审
发明人：倪涛;张泮虹 -专利权人：燕山大学
申请日： 2022-12-28 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G05D1/00 文献下载
摘要：本申请实施例涉及力/触觉遥操纵技术领域，特别涉及一种具有触觉反馈的共享和控制方法、系统、设备及介质，该方法包括：构建车辆双圆模型，并对障碍物进行膨化处理，得到障碍物缓冲区；确定起点和终点，并确定车辆行为决策；构建安全行车走廊；求解初始轨迹；判断初始轨迹上是否存在障碍物，若是，则求解规避轨迹；判断车辆在移动过程中是否与障碍物缓冲区发生碰撞，若是，操纵者在线对轨迹进行修正，并生成修正轨迹；将车辆速度反馈至操作手柄，并以操纵手柄的位置为操纵者提供触觉反馈。本申请能够在规划决策层面就提供操纵者和远端车辆之间的交互接口，让操纵者可以在给定的时间段内修改离线计算好的轨迹，而不仅仅只是控制远端车辆本身。
一种具有触觉反馈共享控制方法系统设备介质

[发明专利]一种车前地形复合地图的高效构建方法-CN202010623310.4有效
发明人： 张泮虹;倪涛;赵丁选;周磊;张祝新;刘爽;姚双吉 -专利权人：燕山大学
申请日： 2020-07-02 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G06F16/387 文献下载
摘要：本发明提供一种车前地形复合地图的高效构建方法，包括：获取车前路面工况的高程数据以及路面附着系数；构建车前地形的多层栅格复合地图；建立计算机内存区域与所述多层栅格复合地图各单元格之间的二维索引，并基于循环索引方式实现车辆运动中所述多层栅格复合地图数据的快速更新、存储和读取；在车辆行进过程中，根据新扫描路面高程和附着系数所对应的栅格xy坐标，计算其所在复合地图内存空间的索引，并通过与该索引对应的单元格进行数据赋值完成车前路况地图的更新。本发明所述方法大大提高了车前地形建图的精度和效率，对车辆底盘集成控制有着重大的指导意义。
一种车前地形复合地图高效构建方法

[发明专利]一种无外力传感器的操纵手柄触觉再现控制方法-CN202211408873.7在审
发明人：倪涛;张泮虹 -专利权人：燕山大学
申请日： 2022-11-10 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G05G1/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种无外力传感器的操纵手柄触觉再现控制方法，所述方法将操纵力视为直流电机的未知干扰力，在不使用力传感器的情况下，针对系统未知参数以及不可测扰动的触觉操纵手柄系统，实现基于反步法自适应触觉控制。本发明建立了操纵手柄系统执行器，即直流伺服电机的通用模型，以及操纵手柄的动力学模型，并在此基础上推导了控制律，通过分析可证明该闭环系统在李雅普诺夫意义下具有稳定性，提供的数值实验验证了所提出控制方案的有效性。
一种外力传感器操纵手柄触觉再现控制方法

[发明专利]虑及操纵意图的人机协同规划和操控方法-CN202211659972.2在审
发明人：倪涛;张泮虹 -专利权人：燕山大学
申请日： 2022-12-22 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种虑及操纵意图的人机协同规划和操控方法，属于力/触觉反馈的遥操纵领域，用于降低因物理限制造成的操控性差以及操纵员操纵水平低而导致出现一些非本意的操纵误差。所述方法包括下述步骤：获取操纵员t个时刻的操纵力以及对应的目标位置；将操纵力视为观测值，将对应的目标位置作为操作意图，将操作意图视为状态，建立隐式马尔科夫模型；通过使观测值序列的对数似然估计极大化求解模型，从而估计t+1时刻的操作意图；根据估计的t+1时刻的操作意图转换为t+1时刻的预期目标位置；控制特种装备到达所述预期目标位置。通过增加“人在回路”的规划和控制，大大提高了特种装备在复杂环境下的安全作业。
操纵意图人机协同规划操控方法

[发明专利]一种力反馈手柄及其控制方法-CN202211231079.X在审
发明人：倪涛;赵泽仁;张泮虹;赵亚辉;杨宇;王瑞 -专利权人：燕山大学
申请日： 2022-10-09 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： G05G1/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种力反馈手柄及其控制方法，属于触觉、力觉的人机交互技术领域。所述力反馈手柄不仅具有小型化的特点，而且具有转动惯量小，响应好的优点，其可应用于龙门吊操作、极端环境的机器人操纵以及直升机牵引等。本发明的力反馈手柄在两个自由度方向上的运动相互独立，无需解耦。在使用时，通过使操作手柄在两个自由度上的位置与反馈力交互控制，即一个自由度的位置绝对值增大，另一个自由度的阻尼力相应增大，可以防止误触。
一种反馈手柄及其控制方法

[发明专利]一种基于势场引导的轨迹规划方法-CN202210644885.3在审
发明人：倪涛;翟海阳;张泮虹;赵亚辉;杨宇;赵泽仁 -专利权人：燕山大学
申请日： 2022-06-09 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： B60W60/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于势场引导的轨迹规划方法，该方法基于道路信息，在Frenet坐标系下，沿道路参考线设置采样点；基于障碍物势场和道路边界势场，调整采样点的位置和/或数量，并基于采样点设置采样层；连接相邻采样层的采样点，获得随纵向路径变化的横向分段路径，通过将横向分段路径进行拼接，获得N1条与纵向路径相关的横向路径，通过这种方式进行路径规划，可保证规划出平顺安全的高质量的横向路径。再进行速度规划，通过使纵向路径具有N2个不同速度，获得N1×N2条候选轨迹，进而获取最优轨迹，可保证提供具有不同平稳性的轨迹，从而使最优路径满足自动车的轨迹安全性和平稳性要求。
一种基于引导轨迹规划方法

[发明专利]具有复杂地形可通过性判断的移动机器人路径规划方法-CN202110796974.5有效
发明人：倪涛;张泮虹;任长安;李文航;孙旭;翟海阳;赵亚辉 -专利权人：燕山大学
申请日： 2021-07-14 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明提供一种具有复杂地形通过性判断的移动机器人路径规划方法，其包括以下步骤：S1、为保证约束条件，定义三个约束参数c1、c2、c3，并得到最终约束参数；S2、对地形可通过性进行评估；S3、基于A*算法，将路径点分为起点、多个中间点和终点，并将评估结果加入至基于A*算法的启发式搜索中。本发明为克服A*算法的路径搜索过于保守的缺点，在搜索过程中加入了基于核密度估计的可通过性评估，该方法很好地解决了复杂地形下无法找到最优路径或者只找到次优路径的问题，有效提高了机器人的作业效率。
具有复杂地形通过判断移动机器人路径规划方法

[发明专利]移动机器人非结构化环境下的人机协作式路径规划方法-CN202110789984.6有效
发明人：倪涛;张泮虹;任长安;李文航;赵亚辉;翟海阳;孙旭;员荣祥;李小涛;王子鹤 -专利权人：燕山大学
申请日： 2021-07-13 - 公布日： 2022-04-01 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明提供一种移动机器人非结构化环境下的人机协作式路径规划方法，其包括以下步骤：S1、操纵员引导路径规划器；S2、机器人自主路径规划器；S3、对步骤S1得到的操纵员规划的路径以及步骤S2得到的机器人自主规划的路径进行混合滤波，将操纵员修改的路径与机器人自主规划的路径进行合成；S4、触觉反馈：将规划路径与机器人实际行驶的路径位置偏差与速度偏差以力/触觉的形式反馈至操纵员的手柄处。本发明的方法将基于力/触觉的遥操纵技术与自主规划技术结合在一起，既克服了移动机器人无法自主完成野外复杂环境规划的缺点，也减轻了操纵员的操纵负担，提高了工作效率。
移动机器人结构环境人机协作路径规划方法

[发明专利]一种海上作业直升机快速回收的力觉引导遥操纵控制方法-CN202011531526.4有效
发明人：倪涛;赵丁选;张泮虹;张祝新 -专利权人：燕山大学
申请日： 2020-12-22 - 公布日： 2022-02-11 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种海上作业直升机快速回收的力觉引导遥操纵控制方法，包括：直升机和系留装置路径规划、虚拟引导力的生成以及手控器的人机共享控制；路径规划部分将优化后的控制点构造B样条曲线作为直升机的移动路径，之后通过运动学解算得出系留装置的行驶路径；虚拟引导力部分是由规划的期望路径求解系留装置的虚拟引力以及周围环境对系留装置的虚拟斥力，二者通过加权生成虚拟引导力；手控器的人机共享控制部分是将虚拟引导力与操作人员的人手操纵力融合，通过力‑位置混合控制策略实现手控器对操作人员行为的引导和示教。本发明的方法降低了操作员由于熟练程度不足或环境复杂引发误操作的概率，提高了系留装置的工作效率和安全性。
一种海上作业直升机快速回收引导操纵控制方法

[发明专利]基于负泊松比结构的非充气轮胎以及轮胎的工作方法-CN202010193917.3有效
发明人：史艳国;张泮虹;任长安;曹扬州;李达;陈英杰;刘阳 -专利权人：燕山大学
申请日： 2020-03-19 - 公布日： 2021-11-16 - 主分类号： B60C7/10 文献下载
摘要：本发明提供一种基于负泊松比结构的非充气车轮，包括轮毂、负泊松比支撑体和外胎面。负泊松比支撑体环绕安装在轮毂外侧，外胎面环绕安装在负泊松比支撑体外侧。轮毂采用平底轮辋，轮辐与安装孔与现有的轮毂相同，负泊松比支撑体具有弹性变形能力，外胎面采用低滚阻橡胶，胎面具有增大摩擦力的花纹。本发明的技术方案采用负泊松比支撑体替代充气轮胎部分，既能起到支撑作用，又能够满足减振吸能的要求，而且降低了车轮整体质量，保证了汽车的平顺性，结构简单，便于制造。
基于泊松比结构充气轮胎以及工作方法

[发明专利]一种基于多信息融合的路面附着系数估计方法及系统-CN202010693994.5有效
发明人：倪涛;赵丁选;张泮虹;张祝新;巩明德;刘爽 -专利权人：燕山大学
申请日： 2020-07-17 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： B60W30/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种多信息融合的路面附着系数估计方法及系统，该方法包括：首先，借助摄像头获取的图像特征来实时识别路面类型，根据经验值获取该区域的第一路面附着系数；其次，构建激光雷达扫描获得的地面点云反射强度图，得到第二路面附着系数；然后，在车辆行进过程中，采用轮胎的纵向动力学响应估计车辆轮胎位置处的第三路面附着系数；最后，以第三路面附着系数为基准，对第一路面附着系数和所述第二路面附着系数进行修正，得到最终的路面附着系数。本发明在保证识别准确性的前提下，又满足了实时性的要求，对合理制定车辆主动安全控制策略以及对底盘各子系统间协调控制有重大的指导意义。
一种基于信息融合路面附着系数估计方法系统

[发明专利]一种基于数字散斑的高温轴件径向圆跳动测量系统及方法-CN202010348820.5有效
发明人：史艳国;张泮虹;任长安;庞英杰;李景洲;李加;叶鑫 -专利权人：燕山大学
申请日： 2020-04-28 - 公布日： 2021-03-12 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于数字散斑的高温轴件径向圆跳动测量系统及方法。该系统中位置传感器用于测量待测高温轴件是否到达喷漆区域；散斑喷漆装置用于对待测高温轴件喷涂高温漆形成待测高温散斑轴件；照明装置用于对待测高温散斑轴件进行照射；散斑喷漆装置内的高温漆的颜色与照明装置发出的照明光的颜色相同；图像采集系统用于对照射的待测高温散斑轴件进行拍摄得到轴件散斑图像；工控机用于当待测高温轴件到达喷漆区域后，控制散斑喷漆装置、照明装置、图像采集系统工作，并根据轴件散斑图像，基于投影法计算待测高温轴件的径向圆跳动误差。本发明实现了高温轴件径向圆跳动高温状态下的非接触测量。
一种基于数字高温径向跳动测量系统方法

[实用新型]基于负泊松比结构的非充气车轮-CN202020346833.4有效
发明人：史艳国;张泮虹;任长安;曹扬州;李达;陈英杰;刘阳 -专利权人：燕山大学
申请日： 2020-03-19 - 公布日： 2020-11-06 - 主分类号： B60C7/00 文献下载
摘要：本实用新型提供一种基于负泊松比结构的非充气车轮，包括轮毂、负泊松比支撑体和外胎面。负泊松比支撑体环绕安装在轮毂外侧，外胎面环绕安装在负泊松比支撑体外侧。轮毂采用平底轮辋，轮辐与安装孔与现有的轮毂相同，负泊松比支撑体具有弹性变形能力，外胎面采用低滚阻橡胶，胎面具有增大摩擦力的花纹。本实用新型的技术方案采用负泊松比支撑体替代充气轮胎部分，既能起到支撑作用，又能够满足减振吸能的要求，而且降低了车轮整体质量，保证了汽车的平顺性，结构简单，便于制造。
基于泊松比结构充气车轮

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