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[发明专利]一种多机器人协同搬运力位混合控制方法-CN202310321732.X有效
发明人： 毛建旭;张振国;谭浩然;王耀南;江一鸣;冯运;晁陈卓蕾;谢家胤 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-03-29 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种多机器人协同搬运力位混合控制方法，首先建立多个机器人的协同搬运动力学模型；然后设置机器人位置误差并引入误差转换函数进行误差转换，对机器人转换后位置误差进行处理，并结合协同搬运动力学模型得到误差传递动力学模型；重写误差传递动力学模型，并设置滑模函数和扰动估计误差，根据重写后的误差传递动力学模型、滑模函数和扰动估计误差设计规定性能控制器，并计算机器人的输入力矩；接着预设阻抗模型、弹簧模型和环境刚度估计，计算得出机器人末端执行器的接触力估计和位置；最后搭建数学仿真模型，验证多机器人协同搬运控制方法的有效性。该方法可保证多个机器人在协同搬运过程中的精度和安全性。
一种机器人协同运力混合控制方法

[发明专利]一种隧道装备臂架电液驱动系统的力/位置抗扰控制方法-CN202211725404.8在审
发明人： 毛建旭;廖泽雨;王耀南;刘理;刘彩苹;张辉;朱青;刘敏 -专利权人：湖南大学
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种隧道装备臂架电液驱动系统的力/位置抗扰控制方法，该方法包括：建立隧道作业装备臂架电液驱动系统的阀控非对称缸数学模型；设计含位置外环和力内环的非线性级联控制器；在此基础上，内外环分别建立干扰观测器数学模型，对模型中存在的未建模动态、参数不确定性及外负载等扰动因素进行实时估计补偿；基于李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的稳定性；对比仿真及实验结果验证了控制器的有效性；本发明能够解决隧道作业装备臂架控制精度不高、抗扰性差的问题。
一种隧道装备臂架电液驱动系统位置控制方法

[发明专利]一种工件涂装质量在线动态检测方法及检测系统-CN202310255890.X有效
发明人：朱青;黄嘉男;王耀南;周显恩;刘学兵;毛建旭;陈家泳;周嘉铭;陈梓淳;周程 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-03-16 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种工件涂装质量在线动态检测方法及检测系统，采集待检测工件的图像数据并预处理，筛选出待检测工件摆动幅度最大时的点云数据，通过点云配准方法得到第一目标位姿，控制机械臂带动末端执行机构前往第一目标位姿；采用位移传感器实时采集末端执行机构与待检测工件之间的距离信息，并构建实时检测平面坐标系作为第二目标位姿，控制机械臂带动末端执行机构实时到达第二目标位姿；采用光纤传感器检测末端执行机构与待检测工件的贴合状态，当末端执行机构与待检测工件贴合后，通过吸盘吸气，将末端执行机构吸附到待检测工件表面，末端执行机构上的涂装质量检测模块对待检测工件进行涂装质量检测。该方法可实现工件涂装质量在线动态检测。
一种工件质量在线动态检测方法系统

[发明专利]一种基于快照式编码成像系统的医药高光谱重构方法-CN202310298901.2有效
发明人：王耀南;陈忠伟;毛建旭;张辉;刘彩苹;苏学叁;苗绘;陈煜嵘;尹阿婷;赵禀睿 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-03-24 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G06T17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于快照式编码成像系统的医药高光谱重构方法，采集医药高光谱原始图像并处理，得到增强后的医药高光谱图像，经过模拟空间编码，获得编码后的测量图像，对编码后的测量图像进行光谱反移位后作反向编码处理，得到反向编码后的三维高光谱图像，将增强后的医药高光谱图像作为目标图像，根据反编码后的测量图像和目标图像构建训练集和测试集；搭建深度对称神经重构网络，并通过训练集和测试集进行训练和测试；将测试后的深度对称神经重构网络部署到快照式编码成像系统，利用快照式编码成像系统实时采集得到医药测量图像，经过计算重构，得到重构的三维高光谱图像。该方法能够实现对快照式成像系统医药高光谱的高质量重构。
一种基于快照编码成像系统医药光谱方法

[发明专利]一种基于ADMM框架的改进空谱融合高光谱计算重构方法-CN202310151149.9有效
发明人：王耀南;苏学叁;毛建旭;张辉;朱青;陈煜嵘;刘彩苹 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-02-22 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G01N21/25 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于ADMM框架的改进空谱融合高光谱计算重构方法，医药高光谱图像在经过编码孔径快照式光谱成像后，获得医药高光谱测量值，将医药高光谱测量值向量化；采用带约束项的拉格朗日乘子法对向量化后的医药高光谱测量值进行优化求解，得到优化求解表达式；利用改进的空谱融合去噪方法对优化求解表达式中的先验项进行求解并迭代，当迭代次数达到预设次数时，得到医药高光谱图像的重构值。基于ADMM优化框架对计算成像的逆问题进行重构求解，并添加基于高光谱图像先验的对偶约束项来限制图像重构的方向。通过改进的空谱融合网络对高光谱图像进行去噪，去噪后的先验约束则会矫正ADMM的优化方向，使得计算重构达到满意的效果。
一种基于 admm 框架改进融合光谱计算方法

[发明专利]一种RIS辅助的车间无线网络遍历容量上界计算方法-CN202310204307.2有效
发明人：颜志;李梦铖;毛建旭;欧阳博;贺文斌;许中伟;梁毅钦;彭紫扬;李卓维 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-03-06 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： H04W24/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种RIS辅助的车间无线网络遍历容量上界计算方法，其方法包括：建立RIS辅助的车间无线网络通信系统，其中，单天线基站通过RIS与车间内的设备进行通信；基于单天线基站、RIS、设备之间的通信关系，设置第一通信信道和第二通信信道；根据第一通信信道和第二通信信道，建立设备接收信号数学模型；根据设备接收信号数学模型，得到最大信噪比表达式；根据最大信噪比表达式，并且根据广义K分布的性质，得到信噪比概率密度表达式；根据信噪比概率密度表达式，并基于期望与概率密度的数学关系，得到信噪比的期望表达式；基于信噪比的期望表达式得到车间无线网络通信系统的遍历容量上界表达式。
一种 ris 辅助车间无线网络遍历容量上界计算方法

[发明专利]一种基于机器人视觉的复杂异形曲面三维分割方法及系统-CN201911297669.0有效
发明人：王耀南;苏学叁;毛建旭;朱青;彭伟星;史雅兰;唐永鹏 -专利权人：湖南大学
申请日： 2019-12-17 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G06T7/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于机器人视觉的复杂异形曲面三维分割方法及系统，在通过三维激光相机获取到异形曲面工件的点云数据后，首先基于直通滤波的方法对点云数据进行工作范围内的点云预处理，剔除大量无关背景点云，然后采取体素网格下采样的方法对剩余点云做稀疏化处理从而进一步加快点云分割的速率，最后基于KPConv的方法对包含了机械手末端的曲面点云做实例分割，在Kernel Points点云卷积核的基础上设计了一种局部依赖于点与点之间几何特征关系的新卷积方法，增强了局部点特征提取能力，综合KPConv的可变形卷积核与局部点云特征提取能力，具有效率和准确度高，且分割效果好的优点。
一种基于机器人视觉复杂异形曲面三维分割方法系统

[发明专利]一种自动驾驶车辆自适应避障方法-CN202310018700.2在审
发明人：袁小芳;王金磊;李哲;王耀南;张辉;毛建旭 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-01-06 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：为了在不同路面摩擦系数和车辆行驶速度下完成紧急避障操作，提高自动驾驶车辆横向动力学稳定性，本发明公开了一种自动驾驶车辆自适应避障方法。该方法考虑了不同路面摩擦系数以及车辆速度，采用模糊拟合方法生成对应的期望避障速度，并采用混合A*方法生成期望避障轨迹，降低了车辆的避障时的转向负担；构建一种新的转向增强方法，设计直接偏航转弯控制器，生成转向转矩，提高车辆在紧急避障时的动力学稳定性，设计基于BP神经网络预测的模糊速度控制器，生成了驱动转矩。提高对期望避障速度的跟踪精度。该规划方法为车辆紧急避障问题提出一个新的解决方案，为该行业的发展提供新的推动力。
一种自动驾驶车辆自适应方法

[发明专利]基于多分类学习检测的量子密钥分发系统及其实现方法-CN202310197823.7在审
发明人：王耀南;丁超;王石;朱青;毛建旭;武子杰;刘学兵;赵佳文;孙敬陶;聂静谋;张荣华 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H04L9/08 文献下载
摘要：本发明提供了基于多分类学习检测的量子密钥分发系统及其实现方法，包括发送端Alice、接收端Bob及基于多分类学习的后处理程序模块；所述发送端Alice高斯调制量子信号，并将调制后的量子信号通过量子信道发送至所述接收端Bob；所述接收端Bob为量子密钥接收端Bob，使用零差检测器来测量接收到的量子信号，使用功率计来测量本振光强度，使用时钟电路来提供时钟信号，最后通过经典量子信道将量子信号数据发送至基于多分类学习的后处理程序模块；所述基于多分类学习的后处理程序模块对量子信号数据进行分析处理，产生最终安全密钥。本发明可以检测多种针对连续变量量子密钥分发系统的量子黑客攻击，从而增强高斯调制下的连续变量量子密钥分发系统的安全性。
基于分类学习检测量子密钥分发系统及其实现方法

[发明专利]基于单帧RGB-D图像深度学习对不规则工件的定位抓取方法-CN202010361914.6有效
发明人：张辉;李锟;刘理;钟杭;李晨;王耀南;毛建旭;朱青;易俊飞 -专利权人：张辉
申请日： 2020-04-30 - 公布日： 2023-05-19 - 主分类号： G06T7/73 文献下载
摘要：本发明提供的基于单帧RGB‑D图像深度学习对不规则工件的定位抓取方法，包括:S1，机械臂移动到指定工位，深度相机采集目标的单帧RGB图像和深度图像；S2，归一化处理RGB图像；S3，RGB图像输入深度学习的目标检测网络并输出目标类别置信度和目标边界框；S4，调整RGB图像后输入深度学习的特征点估计网络，获得目标的多个特征点投影坐标；S5，根据多个特征点投影坐标结合高精度快速求解法估计目标姿态；S6，对深度图像进行双边滤波处理；S7，利用候选框并集区域分割处理后的深度图像，确定目标质心作为抓取点；S8，对抓取目标进行姿态校正，控制机械臂抓取目标。在不改变原有生产线的情况下，对无序、不规则工件快速精确抓取，节约设备的改造成本。
基于 rgb 图像深度学习不规则工件定位抓取方法

[发明专利]一种融合视觉与光谱显著性的高光谱药液异物检测方法-CN202310079997.3在审
发明人： 毛建旭;尹阿婷;王耀南;曾凯;张辉;刘彩苹;朱青;刘敏;陈煜嵘;李亚萍;赵禀睿;苏学叁 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-02-08 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G06V10/44 文献下载
摘要：本发明公开了一种融合视觉与光谱显著性的高光谱药液异物检测方法，拍摄待检测药液的高光谱原始图像，并构建高光谱图像样本集；采用基于信息熵的排序波段选择方法从高光谱图像样本中选出预设数量的波段，将其转换为伪彩图像；对伪彩图像进行直方图对比度计算和梯度特征提取，并进行特征融合，得到基于视觉的显著性特征图，经过总变分滤波，得到初步异常检测图；对待检测药液的高光谱图像分别计算光谱角距离与光谱欧式距离并进行融合，得到光谱显著性特征图；采用光谱显著性特征图抑制初步异常检测图的背景信息，得到异物检测图，实现待检测药液的异物检测。该方法可以快速、准确地检测出药液成品中的微弱异物，实现对药液的无损检测与质量控制。
一种融合视觉光谱显著药液异物检测方法

[发明专利]一种基于切换策略的空中作业机器人力位混合控制方法-CN202310117578.4在审
发明人：王耀南;梁嘉诚;钟杭;张辉;毛建旭;朱青 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-02-15 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明涉及机器人控制技术领域，具体为一种基于切换策略的空中作业机器人力位混合控制方法，包括：1、构建空中作业机器人系统，并对其进行动力学建模分析，得到空中作业机器人的动力学模型；2、定义位置跟踪误差和位置滑模变量，设计额外力估计器；3、设计位置环控制力；4、设计接触状态下的力/位混合控制策略；5、设计额外力矩估计器和几何姿态控制器；6、建立自由飞行状态和接触状态下的力/位混合控制策略，并依据位置环控制力、姿态控制器和力/位混合控制策略，实现空中作业机器人与环境力位混合交互接触的检测控制。本发明方法能在无力/力矩测量信息的情况下，保障空中作业机器人系统整体稳定性和精确力交互能力。
一种基于切换策略空中作业机器人力混合控制方法

[发明专利]基于数字孪生的高铁轮轴3D测量方法及装置-CN202310204910.0有效
发明人： 毛建旭;贺文斌;张耀;吴昊天;王耀南;刘彩苹;张辉;朱青 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-03-06 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本申请提供了一种基于数字孪生的高铁轮轴3D测量方法及装置。涉及机械测量技术，该方法基于激光标定装置实现，激光标定装置包括两个V型夹具、两个激光器、两个二维移动模组、两个机架和两组基准工件，每个V型夹具由一组基准工件进行定位，两个二维移动模组分别设置于一个机架内，二维移动模组设有水平轨道和竖直轨道，每个激光器置于一个二维移动模组上，激光器凭借水平轨道和竖直轨道在竖直平面上移动，该方法包括：首先在虚拟空间中进行基准坐标确定，再根据基准进行实际物理坐标换算，最后驱动二维移动模组的水平轨道和竖直轨道，将激光器移动至实际物理坐标的位置进行标定。解决了现有技术中人工操作误差大、效率低、成本高的问题。
基于数字孪生铁轮测量方法装置

[发明专利]基于数字孪生的无人机健康监测方法和装置-CN202310220971.6有效
发明人： 毛建旭;贺文斌;王耀南;李哲;方遒;李卓维;张耀;吴昊天;刘彩苹;张辉;朱青 -专利权人：湖南大学
申请日： 2023-03-09 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本申请公开提供了一种基于数字孪生的无人机健康监测方法和装置，涉及无人机健康监测技术，基于无人机仿真数据、利用深度学习训练初步数字孪生模型，无人机仿真数据包括仿真健康加速度和仿真故障加速度，利用无人机的实测健康加速度和实测故障加速度对初步数字孪生模型进行循环特征修复，直至获取到最终数字孪生模型，最终数字孪生模型用于对无人机进行健康监测，并且最终数字孪生模型对无人机的健康监测结果与无人机的实测飞行数据相符，解决了现有技术中匹配器PULSE参数设定操作繁琐且维护成本高的问题。
基于数字孪生无人机健康监测方法装置

[发明专利]基于分块标签描述子的航空发动机叶片点云数据配准方法-CN202211498139.4有效
发明人：方遒;王智宇;毛建旭 -专利权人：湖南大学
申请日： 2022-11-28 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G06T7/33 文献下载
摘要：本发明公开基于分块标签描述子的航空发动机叶片点云数据配准方法，通过采样得到叶片场景点云数据和叶片模型点云数据，并分别计算点云数据的坐标轴，对点云数据进行分块并附标签，得到点云数据分块标签，对点云数据分块上的点进行关键点检测，采用分块标签和检测得到的关键点对叶片场景点云数据和叶片模型点云数据进行分块对应查找和关键点组合配对，得到多个关键点对，从每个点云数据分块中选出一个关键点对，组成点云数据的四点基，并求解变换矩阵，遍历点云数据分块上的多个关键点对，得到多个变换矩阵，结合距离均方差值最小化法得到最优变换矩阵，并对叶片场景点云数据进行坐标变换。该方法能够为精配准提供良好的初始值。
基于分块标签描述航空发动机叶片数据方法