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[发明专利]一种基于深度强化学习的机器人三维测量路径规划方法-CN202310864607.3有效
发明人：王耀南;唐永鹏;谭浩然;冯运;张辉;谢核;彭伟星;吴昊天;刘学兵;毛建旭;朱青 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-07-14 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深度强化学习的机器人三维测量路径规划方法，包含基于多层视球和下一最优视点的MLVS‑NBV规划方法生成候选视点集合，使用IKFast运动学求解器求解各视点对应的机器人的所有逆运动学解，建立视点—逆运动学解的评估矩阵，利用PC‑NBV点云网络学习和预测选择下一视点后的覆盖率，建立GTSP问题并利用DDQN深度强化学习方法求解，使用GPMP2运动规划器快速生成测量路径，将训练网络迁移到实际的机器人测量任务。通过视点规划方法保证测量视点的可行性并提高对不同测量对象的测量覆盖率，利用深度强化学习技术实现对不同已知对象的自主测量和对未知对象的探索式测量，规划速度快、适应性强、效率高。
一种基于深度强化学习机器人三维测量路径规划方法

[发明专利]一种基于FPGA的全流水线医药高光谱图像神经网络分类方法-CN202310896660.1有效
发明人：王耀南;潘劲宇;张辉;毛建旭;朱青;赵禀睿;张金洲;陈煜嵘;苏学叁;尹阿婷 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-07-21 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06F16/55 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于FPGA的全流水线医药高光谱图像神经网络分类方法，首先采集并制作高光谱医药数据集图像；其次设计具有卷积神经网络主干架构的深度神经网络进行训练，保存模型收敛的训练参数；然后对神经网络进行量化处理，对网络权重使用逐通道对称量化，对网络的其他浮点参数使用贪心算法逐步寻找各个参数缩放系数的局部最优值，获得参数为整型的神经网络；基于硬件描述语言Verilog重新构建寄存器传输级的网络模型，实现全流水线；最终通过仿真综合布局布线，将符合预设设计要求的布局布线后的网络模型部署在FPGA上完成分类算法实现。在边缘端进行分类，准确率仅有轻微下降，实现全流水线化，分类速度较快，资源消耗较低。
一种基于 fpga 流水线医药光谱图像神经网络分类方法

[发明专利]一种悬挂运输工具的无人机系统的鲁棒控制方法-CN202311081062.5在审
发明人：钟杭;梁嘉诚;王耀南;张辉;毛建旭;华和安;吕铭晟 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-08-25 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种悬挂运输工具的无人机系统的鲁棒控制方法，构建无人机系统的系统动力学模型，定义无人机系统的误差变量，根据系统动力学模型和误差变量设置无人机系统的工具位置、工具摆动以及无人机姿态的误差动力学模型，根据工具位置误差动力学模型和工具摆动误差动力学模型，利用自适应反步滑模方法设计得出工具位置控制律和工具摆动控制律并计算无人机的虚拟控制力，根据无人机的虚拟控制力和无人机的姿态误差动力学模型，设计无人机姿态动力学的鲁棒观测器并计算无人机的控制输入力矩和无人机的总升力，根据无人机的总升力和控制输入力矩控制无人机运动。该方法可确保悬挂的运输工具在强耦合、不确定性和外部干扰下遵循给定的期望轨迹。
一种悬挂运输工具无人机系统鲁棒控制方法

[发明专利]稳定性约束下的空中作业机器人可变阻抗控制方法及系统-CN202310878118.3有效
发明人：钟杭;梁嘉诚;王耀南;张辉;毛建旭;朱青 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-07-18 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种稳定性约束下的空中作业机器人可变阻抗控制方法及系统，其中，本发明提出期望可变阻抗动力学中阻抗曲线的稳定性约束条件；并引入命令轨迹变量，将阻抗控制问题转换成特殊的跟踪控制问题，构建出命令轨迹与期望轨迹之间的关系，从而基于设定的期望轨迹得到命令轨迹，利用空中作业机器人的实际动力变量获得位置误差、线速度误差；利用期望姿态与实际动力变量获得姿态误差以及角速度误差，最终利用可变阻抗位置控制器以及几何姿态控制器得到变阻抗控制力以及控制力矩。本发明技术方案的空中作业机器人在执行任务前先验保障期望可变阻抗动力学的指数稳定性，具有算法结构简单、实现成本低和鲁棒的交互作业能力等优点。
稳定性约束空中作业机器人可变阻抗控制方法系统

[发明专利]云端协同的燃料电池剩余使用寿命远程监控方法-CN202310882407.0在审
发明人：袁小芳;张晨;朱浩天;李哲;毛建旭 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-07-18 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： H01M8/04298 文献下载
摘要：本发明公开了一种云端协同的燃料电池剩余使用寿命远程监控方法，包括：获取燃料电池实时的电气特性参数和周围环境信息；对燃料电池实时的电气特性参数和周围环境信息进行预处理；将经过预处理的燃料电池实时的电气特性参数和周围环境信息上传至云服务器中的基于空间注意力机制的卷积神经网络和长短时记忆神经网络相结合的混合预测模型，得到电堆电压预测结果；将电堆电压预测结果下发至现场终端设备，并将电堆电压预测值与预设报警阈值进行比较；若电堆电压预测值低于预设报警阈值，则使现场终端设备发出警报。本发明能够在汽车供能系统中的对燃料电池剩余使用寿命进行预估，并对在汽车行驶环境中的燃料电池剩余使用寿命进行远程监控及高效预警。
云端协同燃料电池剩余使用寿命远程监控方法

[发明专利]一种面向复杂曲面构件的三维孔类定位方法-CN202311190948.3在审
发明人：王耀南;邓晶丹;谢核;张辉;江一鸣;谭浩然;彭伟星;毛建旭 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-09-15 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G06T7/70 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向复杂曲面构件的三维孔类定位方法，包括：获取点云数据，通过基于邻域夹角比较的方法识别点云数据中的轮廓，得到点云边界轮廓；对点云边界轮廓进行八叉树处理和搜索实现连通域划分，得到全部边界点云的聚类结果；聚类结果为多个圆孔轮廓；判断每个圆孔轮廓是否满足预设条件，若当前圆孔轮廓满足预设条件，则选择基于超定方程求解的方法拟合当前圆孔轮廓的三维圆孔，若当前圆孔轮廓不满足预设条件，则选择基于RANSAC法拟合当前圆孔轮廓的三维圆孔，得到参数定位信息，完成所有圆孔轮廓的定位。可适用于多种场景下的圆孔定位，鲁棒性强，有效提高定位的精度。
一种面向复杂曲面构件三维定位方法

[发明专利]一种基于深度图像配准网络的高精度成像方法及系统-CN202311170392.1在审
发明人：方遒;蒋天健;朱青;毛建旭;吴成中;周振;黄嘉男;罗越凡;袁宇豪 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-09-12 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G06T7/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深度图像配准网络的高精度成像方法及系统，搭建高精度成像系统，包括三轴运动平台、成像模块和载具，载具和成像模块分别固设于三轴运动平台的Y轴和Z轴上，目标产品通过载具固定；通过调整X、Y和Z轴确定成像模块的拍摄路径并对目标产品进行局部拍摄，得到若干张局部图像；采用深度图像配准网络对若干张局部图像中所有两两相邻的图像进行处理，得到每组相邻图像的变换矩阵；将若干张局部图像通过变换矩阵进行转换，并将转换后的局部图像依次填入到预先设计的空白大图中，并将空白大图中相邻图像之间进行融合，得到目标产品的高精度完整图像。该方法可节省相邻的两个局部图像的特征配准时间且系统的成本低。
一种基于深度图像网络高精度成像方法系统

[发明专利]面向船舶分段制造的动态柔性车间调度优化方法-CN202310609663.2在审
发明人：刘理;何宇桥;毛建旭;王耀南;张辉;钟杭;缪志强 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-05-29 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G05B19/418 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向船舶分段制造的动态柔性车间调度优化方法，基于传统的生产调度优化目标，引入工位负载均衡，建立面向船舶分段制造的车间调度模型；然后，针对NSGA‑III算法忽略决策者偏好信息以及收敛性差的缺陷，提出改进的NSGA‑III算法，结合变邻域搜索算法以提高算法的全局搜索能力，同时引入r支配关系，根据决策者的偏好信息推进种群进化；并基于改进的NSGA‑III算法设计考虑机器故障、急件插单、工件延误三种扰动事件的动态调度优化方法；并通过算法对比实验验证了算法的有效性，并将优化方法应用于工程实例，进一步验证了算法的实用性。本发明有助于提高船舶分段制造的排程效率和准确性，具有重要实践意义。
面向船舶分段制造动态柔性车间调度优化方法

[发明专利]一种基于近端策略优化的网络切片资源分配方法-CN202310744191.1在审
发明人：颜志;刘经纶;欧阳博;陆元媛;毛建旭;王耀南 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-06-21 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： H04W28/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于近端策略优化的网络切片资源分配方法，包括构建PPO算法网络；获取当前环境状态，输入到PPO算法网络中，构建服从高斯分布的随机变量，对该随机变量进行采样得到一个动作，并保存动作的选取概率；根据小区资源总数对动作的动作值进行映射为RB数量，当所有切片的RB数量总和小于小区资源块总数时，执行动作；更新环境状态，根据各切片状态以及资源占用情况获取即时奖励；将经验数据存储至经验池，当经验池中的数据达到存储阈值时，对PPO算法网络进行训练并更新网络参数；当当前的参数更新回合数到达预设的最大值以及在迭代周期内各切片状态需求全部在预设的指标范围内，完成网络切片资源分配。有效提升资源利用率及资源分配效率。
一种基于策略优化网络切片资源分配方法

[发明专利]一种基于神经网络的飞机蒙皮涂胶质量缺陷检测方法-CN202310676359.X有效
发明人： 毛建旭;易俊飞;王耀南;张辉;曾凯;陶梓铭;谢核;刘彩苹;朱青;刘敏;周显恩 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-06-08 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于神经网络的飞机蒙皮涂胶质量缺陷检测方法，包括数据采集，利用相机对飞机蒙皮进行拍照获取图片数据；对获取到的图片数据进行预处理，通过标注软件对数据进行标注获取用于网络训练的数据集；建立一个基于特征擦除和边界细化的缺陷检测网络模型，其中，缺陷检测网络模型包括依次连接的特征提取网络、语义引导的特征擦除模块、多尺度特征融合网络和基于边界细化的缺陷预测网络，利用数据集对网络模型进行训练，并将训练好的模型参数保存；利用训练好的网络模型对直接采集到的蒙皮涂胶图像进行检测，并输出检测结果。可以快速准确地实现飞机蒙皮涂胶缺陷的无损检测，推动蒙皮高质量智能制造进程。
一种基于神经网络飞机蒙皮涂胶质量缺陷检测方法

[发明专利]一种基于度量学习的工件点云集合拼接方法-CN202310664984.2有效
发明人：朱青;赵佳文;王耀南;周显恩;吴成中;吴昊天;毛建旭;孙敬陶;丁超;武子杰 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-06-07 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G06T3/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于度量学习的工件点云集合拼接方法，包括：训练阶段：用于训练数据准备；采用有监督度量学习方式对训练数据进行训练，构建点云特征提取网络模型；拼接阶段：对采集到的点云集合进行预处理；通过训练好的点云特征提取网络模型提取点云的点特征，并估计同名点及其平均特征距离；根据同名点平均特征距离求解拼接成功置信度，对点特征进行离群值去除后求解相对变换参数，根据相对变换参数和拼接成功置信度构建最小生成树，将全部点云变换到最小生成树的中心节点下，实现点云集合的拼接。解决了现有技术依赖于外部高精度设备的问题，降低了拼接成本，使用数据驱动的方法实现点云集合的拼接，提高了拼接的准确度和速度。
一种基于度量学习工件云集拼接方法

[发明专利]一种基于5G边缘计算的船舶制造数据云融合方法及系统-CN202310784277.7有效
发明人：颜志;许中伟;毛建旭;欧阳博;贺文斌;李梦铖;彭紫扬;梁毅钦;李卓维 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-06-29 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G06F16/36 文献下载
摘要：本申请涉及一种基于5G边缘计算的船舶制造数据云融合方法及系统，方法包括：采集船舶制造车间数据，并将其分为时序型数据和状态型数据；状态型数据包括设备运行状态数据、物料状态数据；根据设备运行状态数据和物料状态数据确定设备的制造工艺，并根据设备以及设备的制造工艺构造第一三元组；对时序型数据进行同源对象标记，确定第一同源对象；并以第一同源对象以及时序型数据构造第二三元组；对状态型数据进行同源对象标记，确定第二同源对象；并以第二同源对象以及状态型数据构造第三三元组；将第一三元组、第二三元组、第三三元组根据同源对象进行实体对齐，构建船舶制造知识图谱。该方法有利于高效评估船舶制造生产效能。
一种基于边缘计算船舶制造数据融合方法系统

[发明专利]一种面向自主无人系统的传感器即插即用中间件-CN202310695443.6有效
发明人：张辉;阳炼;罗鑫泳;钟杭;陈波;毛建旭;王耀南 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-06-13 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G06F9/54 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向自主无人系统的传感器即插即用中间件，包括应用接口层、DDS抽象层、即插即用层、操作系统层、设备接口层和设备硬件层；应用接口层提供用于设备查询、传感器操作和数据分发接口；DDS抽象层基于Fast‑DDS对接口进行二次封装，提供了数据发布和订阅的功能，支持多种传输协议和数据格式；即插即用层用于对各种接口设备进行热插拔检测和管理；操作系统层用于提供底层系统服务和驱动程序；设备接口层用于对设备进行管理和控制，提供了不同的设备接口和通讯协议；设备硬件层为底层支持，用于提供硬件平台。灵活适应不同的传感器设备，支持多种接口和数据格式，实现设备的自动识别和管理，保证了系统的实时性和可靠性。
一种面向自主无人系统传感器即插即用中间件

[发明专利]一种基于无人系统的激光点云三维目标检测方法-CN202310279707.X在审
发明人： 毛建旭;贺振宇;王耀南;张辉;陶梓铭;易俊飞;钟杭;刘彩苹;朱青;刘敏 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-03-21 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G06V20/56 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于无人系统的激光点云三维目标检测方法包括如下步骤：步骤S1：获取基于无人系统的激光点云数据集，对所述激光点云数据集进行预处理，将预处理后的激光点云数据集按照预设比例1:1分为训练集和测试集；步骤S2：构建基于无人系统的激光点云三维目标检测模型；步骤S3：将所述训练集输入至所述激光点云三维目标检测模型，得到训练好的激光点云三维目标检测模型；步骤S4：将所述测试集输入至所述训练好的激光点云三维目标检测模型，得到三维目标检测结果。本发明所提出的动态边缘卷积模块与自适应特征融合网络具有更加丰富与精细的特征表示，提高激光点云三维目标检测的精度。
一种基于无人系统激光三维目标检测方法

[发明专利]基于边缘计算的机器人打磨系统状态监测方法和装置-CN202311030811.1在审
发明人： 毛建旭;贺文斌;王耀南;谢核;何佳闻;李卓维;彭伟星;李哲;刘彩苹;张辉;朱青 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-08-16 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： B24B49/12 文献下载
摘要：本申请的实施例提供了基于边缘计算的机器人打磨系统状态监测方法和装置。所述方法包括获取当前的振动信号；对所述振动信号进行降噪和融合处理，得到振动图像；将所述振动图像，输入至预先训练的故障诊断模型，得到当前打磨系统的故障类型；将所述振动图像，输入至预先训练的质量匹配模型，得到当前打磨系统的相关值和力信号；所述力信号用于确定当前打磨系统的打磨质量；基于所述故障类型、相关值和打磨质量，完成对当前打磨系统的监测。以此方式，仅采集加度传感器的振动信号即可完成故障、打磨质量的统一监测，极大的减少了传感器的数量和类型，在降低了经济成本的同时降低了机器人打磨系统的复杂性。
基于边缘计算机器人打磨系统状态监测方法装置

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