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[发明专利]一种基于最优刚性图的潜器组网编队方法-CN202310176473.6有效
发明人：闫敬;曹文强;杨睍;张良;易鸣;罗小元 -专利权人：燕山大学
申请日： 2023-02-28 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： H04W16/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于最优刚性图的潜器组网编队方法，属于水下传感器组网编队技术领域，具体为在监测区域随机部署n个潜器，潜器之间可以相互通信；潜器通过广播自身位置获得邻域内潜器的位置，同时采用时间差计算距离；当邻域潜器间平均距离大于距离阈值dthreshold，潜器采用基于距离刚性方法生成局部刚性拓扑；反之，采用基于方位刚性方法生成局部刚性拓扑；进一步控制中心利用局部刚性图，生成全局最优刚性图；潜器利用拓扑信息与目标位置设计宽度学习控制器，驱动潜器移动监测目标；当潜器位置不满足刚性组网与目标跟踪条件，重复上述步骤；否则保持当前跟踪速度。本发明可运用在水下传感器网络对移动目标的监测，可保证通信稳健性，同时提升能量有效性。
一种基于最优刚性组网编队方法

[发明专利]一种基于数字孪生与强化学习的水下机器人编队控制方法-CN202310796400.7在审
发明人：闫敬;张天翼;高天铭;杨晛;罗小元 -专利权人：燕山大学
申请日： 2023-06-30 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G05D1/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于数字孪生与强化学习的水下机器人编队控制方法，属于水下机器人控制领域，包括收集水下机器人和水域环境所需数据并制备成数据集；构建水下机器人数字孪生体和虚拟水下环境，完成数字孪生模型的初步建立；采用积分强化学习训练数字孪生模型，并构建值函数以及初始时刻的控制策略和扰动输入；用神经网络结构与迭代权重的方法，对神经网络中值函数、控制策略以及扰动输入对应的权重更新，并将新生成的控制策略和扰动输入传输至水下机器人；修正数字孪生体，选出最优方案；通过数字孪生模型实时监控水下机器人，并判断水下机器人是否形成预期编队，若否，重复步骤3‑5；若是，则编队完成。本发明能够保障数据的实时性和有效性。
一种基于数字孪生强化学习水下机器人编队控制方法

[发明专利]一种基于GIS的城市空间规划系统-CN202310800008.5在审
发明人：王玉;方景敏;闫敬;吴然;赵潇;陆林枫;赵忠亮;张秀;许西友;徐玉军 -专利权人：山东亿华天产业发展集团有限公司
申请日： 2023-07-03 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G06Q10/0631 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于GIS的城市空间规划系统，涉及城市空间规划技术领域，其技术方案要点包括调研模块、数据获取模块、规划分析模块和判断模块：所述调研模块用于获取城市园区建设时的土地信息，所述土地信息包括地表面积信息和土地承受力信息；所述数据获取模块用于获取城市园区建设时地面楼层信息、地面绿化信息、地面休闲区域面积信息、地下车位信息；其中，所述地面楼层信息包括楼栋数量信息、楼层总层数信息、楼层占地面积信息和每层户数信息；效果是通过参照楼层安全系数、车位配比系数和绿化休闲系数使城市园区空间规划的更加合理，同时也对城市园区空间规划进行了监督。
一种基于 gis 城市空间规划系统

[发明专利]一种基于宽度学习的水下传感器定位方法-CN202310176806.5在审
发明人：闫敬;易鸣;杨晛;张良;曹文强;罗小元 -专利权人：燕山大学
申请日： 2023-02-28 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G01S5/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于宽度学习的水下传感器定位方法，属于水下传感器定位领域，包括在监测区域内随机部署两种类型的节点；锚节点是其自身位置已知并为传感器节点提供定位参考；传感器节点是其自身位置未知，需要向锚节点发送定位请求并与锚节点进行信息交互来定位自身的位置；通过对监测区域进行均匀划分来收集标签数据；利用标签数据训练宽度学习网络；待宽度学习网络训练完成以后，传感器节点向锚节点发送定位请求并计算与锚节点之间的通信时延；将该通信时延作为已训练完成的宽度学习网络的输入，输出为该传感器节点的位置估计。本发明提高了水下传感器定位的准确性，提升了定位效率。
一种基于宽度学习水下传感器定位方法

[发明专利]通信连通性保持约束下的水下多机器人避障装置及方法-CN202310176886.4在审
发明人：闫敬;张良;杨晛;易鸣;曹文强;罗小元 -专利权人：燕山大学
申请日： 2023-02-28 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了通信连通性保持约束下的水下多机器人避障装置及方法，属于水下多机器人群集系统控制领域，所述装置包括水下机器人主体、水声无线通讯装置及双目视觉避障装置；所述方法首先将多台水下机器人部署至巡航区域，水下机器人通过双目相机实时获取水下环境图像，通过图像计算障碍物视差角度并判断是否大于避障阈值；随后机器人通过水声无线通信模块采用广播形式确定与其它机器人间的通信距离，通过通信距离设计通信引力函数确保水下机多器人的通信连通性；水下机器人完成巡航任务后上浮至水面。本发明可以使水下多机器人群集系统在具有障碍物的水域中进行工作，保证了水下多机器人群集系统通信连通性，提高了水下机器人运动控制的稳定性。
通信连通性保持约束水下机器人装置方法

[发明专利]一种基于声呐和视觉图像拼接的水下三维地图构建方法-CN202110031436.7有效
发明人：闫敬;尤康林;杨晛;罗小元 -专利权人：燕山大学
申请日： 2021-01-11 - 公布日： 2022-07-19 - 主分类号： G06T17/05 文献下载
摘要：本发明提出一种基于声呐和视觉图像拼接的水下三维地图构建方法，包括：利用搭载有机械扫描测距声呐和单目相机的水下机器人同时对水下环境进行视觉图像和声呐测距数据采集；关联声呐测距数据与视觉成像数据，对每帧图像进行扩维，在二维地形图像的基础上，加入声呐测距数据构建三维立体地图；采用基于点线特征和网格的局部单应矩阵模型的图像拼接算法，进行多帧图像扩展拼接，实现三维全景地图合成。本发明采用多传感器构建水下地图，互补性强，克服了使用广角相机存在边缘畸变严重的问题，构建具有高可视化效果和准确度的三维全景地图。
一种基于声呐视觉图像拼接水下三维地图构建方法

[发明专利]一种基于信道建模的自主水下航行器路径规划方法-CN202011533775.7有效
发明人：闫敬;李志成;杨晛;罗小元;高琛璐 -专利权人：燕山大学
申请日： 2020-12-21 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于信道建模的自主水下航行器路径规划方法，涉及水声通信和自动控制技术领域；该方法包括：利用概率模型对自主水下航行器活动区域建立信道预估模型；基于所述信道预估模型估计监测区域内任意位置的信道质量；以所述信道质量以及路径长短作为启发式搜索算法的代价项，得到改进的启发式搜索算法；通过改进的启发式搜索算法对自主水下航行器的移动路径进行规划。本发明使自主水下航行器在向目标点移动过程中选择信道质量较好的路径，解决了自主水下航行器在移动过程中通信质量不佳的问题。
一种基于信道建模自主水下航行路径规划方法

[发明专利]一种可灵活多角度调节的计算机图像识别装置-CN202110861674.0有效
发明人：张洪波;闫敬 -专利权人：唐山师范学院
申请日： 2021-07-29 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： H04N5/225 文献下载
摘要：本发明涉及产品检测技术领域，具体为一种可灵活多角度调节的计算机图像识别装置，包括底座，底座的中间固定安装有透明承载座，且底座在对应透明承载座的左右两端处分别安装有用于运输待检产品的出料传送带和送料传送带。有益效果为：该装置能够针对不同产品上印刷图案的位置和倾角的不同，通过安装并调整相应的侧面摄像机、辅助摄像机、顶部摄像机和横向摄像机来针对性的对图像进行拍摄从而更加精确的完成对图像的采样，方便了进行更精确的图像识别，该装置能够针对待检产品是否可以旋转来进行不同方式的图像拍摄，从而在保障图像识别精度的前提下尽可能的提高对产品的检测速度。
一种灵活角度调节计算机图像识别装置

[发明专利]一种基于模板匹配与特征聚类的视差图像拼接方法及系统-CN201910392915.4有效
发明人：罗小元;李阳;闫敬;李建雄 -专利权人：燕山大学
申请日： 2019-05-13 - 公布日： 2022-06-07 - 主分类号： G06T3/40 文献下载
摘要：本发明公开一种基于模板匹配与特征聚类的视差图像拼接方法及系统。方法包括：获取源图像和目标图像；采用模板匹配方法确定所述源图像和所述目标图像的重叠区域；在所述重叠区域中采用基于局部匹配信息的特征点对筛选方法，筛选正确的特征点对集；对筛选的正确的特征点对集进行聚类分割，得到局部单应阵模型；根据所述局部单应阵模型进行图像配准和拼接。采用本发明的方法或系统能够快速定位图像重叠区域，以降低外点干扰和计算代价，且确保视差图像中能够提取到足够的匹配点对信息，实现图像的局部精确对齐与视差处理。最终将方法整合于对应的系统之中，使其得以准确地运行实施。
一种基于模板匹配特征视差图像拼接方法系统

[实用新型]一种废气处理用空气清新剂灌装设备-CN202220250894.X有效
发明人：闫敬;李刚;王峰 -专利权人：郑州洁能达环保设备有限公司
申请日： 2022-02-07 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： B65B31/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种废气处理用空气清新剂灌装设备，涉及废气处理领域，包括工作台，所述工作台顶部的正中固定连接有装置本体，装置本体顶部的正中固定连接有液压缸，液压缸的底部设置有料口，料口底部的正面和背面对称设置有第一传送带，两个第一传送带相对的一侧开设有槽口，正面和背面槽口相对的一侧对称设置有夹持块，两个夹持块相对一侧的正中对称开设有夹持槽，夹持槽的左右两侧对称设置有凹槽，凹槽的内腔固定连接有弹簧，两个夹持块相背一侧的正中对称固定连接有连接柱。本实用新型所述的一种废气处理用空气清新剂灌装设备，此装置在进行灌装工作时，能将罐体夹紧，避免需要工人的扶持，能防止空气清新剂的漏装，避免浪费。
一种废气处理空气清新灌装设备

[实用新型]一种紫外线光解氧化废气处理装置-CN202220054231.0有效
发明人：闫敬;李刚;王峰 -专利权人：郑州洁能达环保设备有限公司
申请日： 2022-01-11 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： B01D46/10 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种紫外线光解氧化废气处理装置，涉及废气处理领域，包括装置本体，所述装置本体左侧的顶部固定连接有进气扇，进气扇的底部设置有进气口，进气口的正面设置有第一把手，第一把手的顶部设置有进料口，进料口的底部固定连接有下料箱，下料箱正面的正中开设有滑槽，滑槽正面的正中设置有第二把手，第二把手背面的正中固定连接有第一滑块，第一滑块的背面固定连接有导料盒，导料盒顶部和底部的正中对称开设有通槽，底部通槽的左右两侧对称设置有毛刷。本实用新型的一种紫外线光解氧化废气处理装置，此装置能过滤废气中包含的杂物，且能对光添加剂进行补充。
一种紫外线光解氧化废气处理装置

[实用新型]一种化学实验室药剂存储柜安全通风设备-CN202123103231.X有效
发明人：闫敬 -专利权人：唐山师范学院
申请日： 2021-12-11 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： B08B15/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种化学实验室药剂存储柜安全通风设备，包括：柜体，所述柜体的底部是收纳柜，且收纳柜的上表面安装有工作台，同时工作台的上方设置有顶框，并且顶框的内部开设有进风口，进风口的底部安装有过滤结构；通风装置，所述通风装置包括过滤结构、吸风结构和有害气体处理装置。该化学实验室药剂存储柜安全通风设备，有害气体通过通风装置进入到有害气体处理装置的内部，有害气体处理装置内部设置有水箱，使得气体中的二氧化碳、二氧化氮和二氧化硫通过软管注入到水箱的内部，二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫与水可进行溶解，降低即将排出的气体中有害气体的含量，对外界空气、土地和水资源进行保护。
一种化学实验室药剂存储安全通风设备

[发明专利]基于Q学习的自主水下航行器协助下水下数据收集方法-CN202110032022.6有效
发明人：闫敬;李爱红;杨晛;罗小元;赵海燕 -专利权人：燕山大学
申请日： 2021-01-11 - 公布日： 2022-02-25 - 主分类号： H04W4/021 文献下载
摘要：本发明公开一种基于Q学习的自主水下航行器协助下水下数据收集方法，涉及水下传感器网络数据收集技术领域。该方法包括：划分水下监测区域，每个区域生成基于最优刚性图的传感器网络；采用Q学习算法对传感器进行局部路由决策；自主水下航行器根据数据值和位置选择目标数据收集器；采用Q学习算法规划自主水下航行器到达目标点的路径；自主水下航行器在PD控制器控制下对规划路径跟踪。当到达自主水下航行器规定访问时间后，自主水下航行器上浮至水面，将数据传送到控制中心，完成本周期数据收集任务。本发明可以在水流环境中及存在环境障碍下工作，具有平衡和降低能耗，提高网络稳定性，提高传输成功率等优点。
基于学习自主水下航行协助数据收集方法

[发明专利]一种水下机器人智能抓取装置及其方法-CN202110869244.3在审
发明人：闫敬;高天铭;罗小元;尤康林;林景胜;张良 -专利权人：燕山大学
申请日： 2021-07-30 - 公布日： 2021-10-29 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种水下机器人智能抓取装置及其方法，涉及机器人控制技术领域，所述抓取装置包括：水下机器人承载体、推进器模块、导流罩及浮材模块、控制舱、双目相机、电池舱、机械手旋转云台、机械手模块、深度传感器模块、回收篓。本发明方法首先对水下机器人的航迹进行规划；水下机器人部署后按照规划航迹巡航，通过图像处理判断是否为待抓取目标；确定待抓取目标后，水下机器人向目标趋近直至进入图像抓取域，双目相机测量目标像素深度信息并推算其实际位置；随后机器人下潜直至目标进入深度抓取域，控制单元控制机械臂对目标进行抓取与回收。本发明设备易部署易维护，使得单次下潜可抓取回收的目标数量更大，提高了抓取的成功率。
一种水下机器人智能抓取装置及其方法

[发明专利]一种基于按需收发的水下异步定位方法及系统-CN201910274192.8有效
发明人：闫敬;李志成;杨晛;田旭阳;罗小元 -专利权人：燕山大学
申请日： 2019-04-08 - 公布日： 2021-07-13 - 主分类号： G01S5/22 文献下载
摘要：本发明提供一种基于按需收发的水下异步定位方法及系统，属于无人技术中的自动化控制领域。本发明工作时通过让浮标节点与目标节点进行信号的按需收发，从而测得定位所需的数据；水声调制解调器模块为浮标节点与浮标节点、浮标节点与目标节点的信息交互提供了稳定准确的通信能力；数据处理模块在各节点通信过程中用来生成发送的源数据、解码收到的数据和对有用的数据进行算法处理。本发明系统解决了在异步时钟下水下目标远距离精确定位问题。
一种基于收发水下异步定位方法系统

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