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[发明专利]一种基于SLAM的隧道巡检机器人系统及巡检控制方法-CN202310400164.2在审
发明人：胡浩;靳华磊;王洪江;潘为刚;李正磊;王宁;虢力源;赵钰钰;刘子阳;高珅琦;董兴学;徐飞;高嵩;王目树;王书新 -专利权人：山东交通学院
申请日： 2023-04-14 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明的基于SLAM的隧道巡检机器人系统，包括云端服务器、巡检机器人和边缘端，巡检机器人由车架平台、车轮、驱动电机、主控制器以及与主控制器相连接的2D激光雷达、超声波模块、惯性导航模块IMU和里程计构成。本发明的巡检控制方法，包括：a).采集周期和运动轨迹的设定；b).信息采集；c).车架平台倾斜判断；d).坐标变换；e).二维到三维的隧道内壁建模；f).数据滤波；g).隧道内壁情况判断。本发明的巡检机器人系统及方法，实现使用低成本2D激光雷达构建三维点云地图，完成巡检机器人的数字重建过程，通过数字重建的结果对比，分析巷道内情况变化，实现无人值守巡检，实现坍塌、毁坏以及障碍物问题的及时发现。
一种基于 slam 隧道巡检机器人系统控制方法

[发明专利]基于粒子群-遗传混合算法的车辆横向PID控制方法-CN202111004457.6有效
发明人：高嵩;高珅琦;潘为刚;王目树;秦石铭;王书新;康超;张允刚;董兴学;徐飞;赵天怀;刘志远;胡浩;李正磊 -专利权人：山东交通学院
申请日： 2021-08-30 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明的基于粒子群‑遗传混合算法的车辆横向PID控制方法，包括：a).建立车辆运动学模型；b).建立PID分段控制参数表；c).获取模糊控制器输出；d).PID控制器输出；e).车辆控制。本发明的车辆横向PID控制方法，首先，将车速划分为若干个区间，在每个区间内使用不同的PID控制器参数，为了优化控制效果，提出了一种基于粒子群算法和遗传算法的PCAG算法，最后，为了弥补单一PID控制器在时变车速上控制的不足，使用模糊控制器对PID控制器进行参数补偿。应用结果表明，PCAG收敛速度以及寻优能力均优于粒子群算法，经过PCAG优化后的分段PID+模糊控制器可以很好的适应不同的车速，具有较好的路径跟踪精度。
基于粒子遗传混合算法车辆横向 pid 控制方法

[发明专利]基于流形的挖掘机施工环境场点云去噪方法及系统-CN202310479030.4在审
发明人：李正磊;王书新;唐相猛;潘为刚;胡浩;王宁;虢力源;赵钰钰;刘子阳;高珅琦;董兴学;徐飞 -专利权人：山东交通学院
申请日： 2023-04-24 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了基于流形的挖掘机施工环境场点云去噪方法及系统，属于挖掘机环境感知技术领域。本发明提出了一种在未知场景和未知噪声类型下，基于流形中逐点噪声水平的端到端自适应去噪网络，在K‑Nearest Neighbor(KNN)构造的局部流形中提取流形特征，以流形特征为输入，通过残差网络预测每个点不同噪声水平下的噪声偏移量。根据联合偏移函数，拟合流形中每个点周围K个邻居点噪声偏移量，拟合后的偏移量通过梯度上升，直到噪声点回到清洁表面完成去噪。能够对不规则和无序的高噪声点云进行降噪，且保留细节特征；解决了现有技术中存在“点云数据去噪容易丢失细节特征”的问题。
基于流形挖掘机施工环境场点云去噪方法系统

[发明专利]一种未知障碍物分布的避障路径鲁棒规划方法及系统-CN202310388713.9在审
发明人：王目树;潘为刚;董兴学;秦石铭;唐相猛;王书新;高珅琦;刘子阳;李正磊 -专利权人：山东交通学院
申请日： 2023-04-07 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： B60W60/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种未知障碍物分布的避障路径鲁棒规划方法及系统，结合车辆可安全通过的最小通行宽度和已知的全局路径来改进VFH算法确定最优可通行区域，提高了最优可通行区域的安全性、有效性；通过局部避障路径目标点与车辆的初始点之间确定控制点，通过引入未知参数拟合成分段贝塞尔曲线描述的最优规划路径，在保证路径平滑的前提下，实现了路径的最短，且优化所需时间较小，降低避障能耗，满足了路径规划的实时性；通过建立行驶路径最短和局部避障路径目标点方向变化量最小建立目标函数以及局部避障路径目标点方向约束条件求解未知参数，从而得到长度最短、目标方向变化最小，满足车辆运动学约束的最优避障路径。
一种未知障碍物分布路径规划方法系统

[发明专利]就地热再生施工中加热功率和行驶速度的控制方法-CN202110835430.5有效
发明人：秦石铭;潘为刚;李清洲;王目树;高嵩;王书新;张允刚;康超;高珅琦;董兴学 -专利权人：山东交通学院
申请日： 2021-07-23 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G05D23/20 文献下载
摘要：本发明的就地热再生施工中加热功率和行驶速度的控制方法，就地热再生机组包括由前至后依次排列的加热机组和铣刨机组，加热机组的加热功率和行驶速度的控制方法包括：a).校正传感器精度；b).采集温度信息；c).建立沥青路面传热模型；d).传热模型的求解；e).利用遗传算法求取最优解；f).加热控制。本发明的就地热再生施工中加热功率和行驶速度的控制方法，根据加热机的最大、最小热流密度以及路表温度大于等于180℃、铣刨面温度大于等于90℃的约束条件和要求，进而求出具有最低能耗时的加热机行驶速度和加热功率，既满足沥青路面再生施工过程中沥青路面表层温度和铣刨温度都达到温度要求，又能最小化能源消耗。
地热再生施工加热功率行驶速度控制方法

[发明专利]一种基于云边端架构的复杂背景下锥桶识别方法-CN202111430608.4在审
发明人：王书新;刘志远;潘为刚;胡浩;王目树;康超;高嵩;张允刚;秦石铭;高珅琦;董兴学;徐飞;李正磊 -专利权人：山东交通学院
申请日： 2021-11-29 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： G06V20/58 文献下载
摘要：本发明的基于云边端架构的复杂背景下锥桶识别方法，包括：a).布置设备，在道路的两侧间隔布置边缘控制器；b).锥桶识别模型的训练，采用MobileNetV3网络模型与YoloV4网络模型相融合形成的深度学习网络模型MobileNetV3_YoloV4训练出锥桶识别模型；c).行驶车辆通信的建立；d).图像数据的采集和上传；e).锥桶识别；f).自动避障。本发明的复杂背景下锥桶识别方法，将原有Hard_swish激活函数替换为Swish激活函数后的检测精度提升最大，且响应速度没有明显变化，使得锥桶的检测速度有了明显的提升，可以满足高速公路行驶车辆系统对锥桶检测准确性、实时性的要求。
一种基于云边端架构复杂背景下锥桶识别方法

[实用新型]采用CAN通信的高速公路智能划线车底盘系统-CN202220215981.1有效
发明人： 高珅琦;秦石铭;董兴学;潘为刚;马寿杰;崔苗 -专利权人：山东交通学院
申请日： 2022-01-26 - 公布日： 2022-05-24 - 主分类号： B60R16/023 文献下载
摘要：本实用新型的采用CAN通信的高速公路智能划线车底盘系统，包括底盘、行驶轮、转向轮、车底盘控制系统、阻力转向控制系统和无人驾驶控制器，所述车底盘控制系统、阻力转向控制系统和无人驾驶控制器之间经CAN总线相通信；阻力转向控制系统由转向控制器、电机驱动模块、转向电机、齿轮齿条转向器和角度传感器组成，转向电机经齿轮齿条转向器驱使转向轮进行转动，转向控制器经电机驱动模块驱使转向电机转动；转向控制器经CAN总线与无人驾驶控制器相通信。本实用新型的采用CAN通信的高速公路智能划线车底盘系统，使用更少的通讯线让布线变得简单有序，占据的空间也变小了许多，让维修检查变得更加简单，极大的节省了劳动力。
采用 can 通信高速公路智能划线车底系统

[实用新型]挖掘机集群施工任务监管实施系统-CN202122757763.9有效
发明人：赵天怀;康超;潘为刚;王目树;秦石铭;刘志远;高珅琦;胡浩 -专利权人：山东交通学院
申请日： 2021-11-11 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： E02F9/00 文献下载
摘要：本实用新型的挖掘机集群施工任务监管实施系统，包括云服务器、监管终端和施工作业端，所述每台挖掘机上均设置有GPS模块、4G模块、距离测量模块和角度测量模块，挖掘机经GPS模块获取自身的地理位置信息，经距离测量模块和角度测量模块获取自身的姿态信息；挖掘机将获取的自身位置信息和姿态信息上传至云服务器，云服务器将接收的挖掘机的信息进行处理和存储。本实用新型的挖掘机集群施工任务监管实施系统，挖掘机经经4G模块将自身的位置和姿态信息上传至云服务器，实现对挖掘机集群的监管和调度，与现有的每台挖掘机配置一名技术员相比，监管和调度效率更高，管理成本更低。
挖掘机集群施工任务监管实施系统

[实用新型]一种无线挖掘机遥控器-CN202122909889.3有效
发明人： 高珅琦;高嵩;潘为刚;高翔;李淑祯;徐飞;马寿杰;崔苗 -专利权人：山东交通学院
申请日： 2021-11-25 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： G05B19/042 文献下载
摘要：本实用新型的无线挖掘机遥控器，包括壳体和设置于壳体中的电路部分；壳体上设置有LCD液晶显示屏、左控制摇杆、右控制摇杆、电源开关、模式选择按钮和急停按钮，壳体的顶部设置有5G天线，所述左控制摇杆和右控制摇杆中均设置有两个电位器；电路部分由微控制器、蓄电池、电源电路、充电管理电路、LCD液晶显示屏驱动电路、5G通信电路、左控制摇杆检测电路、右控制摇杆检测电路、模式选择电路、电源开关电路和SIM卡座电路组成。本实用新型的无线挖掘机遥控器，实现了对挖掘机的远程操控，解决了在噪音、粉尘污染大或者具有塌方危险的场合需要驾驶员亲临现场作业的问题。
一种无线挖掘机遥控器

[实用新型]一种室内闪送机器人-CN202122862980.4有效
发明人：胡浩;王书新;刘志远;李正磊;董兴学;徐飞;高珅琦;赵天怀;潘为刚;靳华磊;王目树;康超 -专利权人：山东交通学院
申请日： 2021-11-22 - 公布日： 2022-04-08 - 主分类号： B25J5/00 文献下载
摘要：本实用新型的室内闪送机器人，包括底盘、左车轮、右车轮、左电机、右电机、万向轮、控制电路和蓄电池，底盘上固定有箱体，箱体上表面的左、右两侧分别固定有左转向灯和右转向灯，箱体上表面的中间固定有激光雷达，箱体上固定有竖向的支撑杆，支撑杆的顶端固定有拍摄方向朝前的摄像头；所述左电机、右电机、左转向灯、右转向灯、激光雷达和摄像头均与控制电路相连接。本实用新型的室内闪送机器人，实现了闪送机器人的转向运动，对待送物品的存放，通过点亮相应的转向灯，有效避免了机器人转弯时与行人碰撞情形的发生，通过人脸识别可判断物品接收人员是否合法；通过激光雷达可进行良好的避障和路径规划。
一种室内机器人

[实用新型]一种攀岩计时器控制系统-CN202122538554.5有效
发明人：刘志远;张允刚;潘为刚;赵天怀;高珅琦;董兴学;徐飞;胡浩;李正磊 -专利权人：山东交通学院
申请日： 2021-10-21 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： G07C1/24 文献下载
摘要：本实用新型的攀岩计时器控制系统，包括裁判模块、计时器起点模块和计时器终点模块，裁判模块由主控单元及与其相连接的供电电路、通信模块、开关按钮、蜂鸣器和信号灯组成，计时器起点模块由主控单元及与其相连接的供电电路、通信模块、选择按钮和脚踏板组成，待攀岩人员踩踏在脚踏板上；计时器终点模块由主控单元及与其相连接的供电电路、通信模块、LED显示屏、存储模块和手拍板组成，手拍板设置于岩壁上方的中点位置处。本实用新型的攀岩计时器控制系统，与专业比赛接轨，运动员进行训练时可模拟专业比赛的计时方式，使运动员能更好地适应专业比赛规则，成本低，解决了对大部份攀岩馆来说现有计时器成本过高的问题。
一种攀岩计时器控制系统

[发明专利]高速公路无人驾驶自动划线车-CN202011591274.4有效
发明人：石磊;潘为刚;徐吉存;李仰印;吴京波;秦石铭;王目树;靳华磊;侯传明;刘鹏;高珅琦 -专利权人：山东交通学院;济南北方交通工程咨询监理有限公司
申请日： 2020-12-29 - 公布日： 2022-03-29 - 主分类号： E01C23/22 文献下载
摘要：本发明的高速公路无人驾驶自动划线车，包括智能电动车底盘、清扫设备、图像识别巡线系统、自动划线设备、底漆喷涂设备、气源设备和控制箱，自动划线设备由划线设备底盘、设备挂架、划线机构和玻璃珠撒播机构组成，划线机构由涂料桶、料桶开闭气缸、划线料斗、料斗升降气缸、料斗开闭气缸组成，玻璃珠撒播机构由玻璃珠料盒、玻璃珠撒播器、撒播滚轮以及驱使撒播滚轮转动和停止的离合动力传递机构组成。本发明的高速公路无人驾驶自动划线车，首先对路面清扫，然后再对路面吹清，再喷涂底漆，接着由划线机构进行自动划线作业，最后撒播玻璃珠，降低了在交通标线施划过程中的劳动强度，提高了工作效率，有益效果显著，适于应用推广。
高速公路无人驾驶自动划线

[发明专利]一种在线可视化调节的变论域SISO模糊控制器-CN202110912432.X在审
发明人：王目树;李香泉;潘为刚;秦石铭;康超;高珅琦;董兴学 -专利权人：山东交通学院;桂林珩源科技有限公司
申请日： 2021-08-10 - 公布日： 2021-11-09 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明的在线可视化调节的变论域SISO模糊控制器的建立方法，通过以下步骤来实现：a).建立非均匀划分模糊集；b).e‑ec平面区域划分及子区域PD控制器设计；c).获取各子区域对应后件；d).模糊推理方法；e).解模糊运算。本发明的在线可视化调节的变论域SISO模糊控制器，不依赖专家经验，直接采用PD控制器调试方法直接设计，对于不熟悉系统或没有经验的工作人员，亦可进行模糊控制器的在线可视化调试，并可获得良好的控制精度。该模糊控制方法由嵌入式设备实现，有触摸屏实现控制曲面的三维显示，最终达到模糊控制器的在线可视化调节。
一种在线可视化调节变论域 siso 模糊控制器

[发明专利]基于温度信息的人脸活体检测方法-CN202110621101.0在审
发明人：王书新;王康;康超;张允刚;潘为刚;董兴学;高珅琦;徐飞;胡浩;李正磊 -专利权人：山东交通学院
申请日： 2021-06-03 - 公布日： 2021-09-17 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明的基于温度信息的人脸活体检测方法，首先建立相机模型，求出RGB图像与红外图像对应的坐标关系；然后检测出RGB图像中人脸的关键点坐标，代入RGB图像与红外图像的坐标关系中，计算出红外图像中额头的位置区域坐标，最后通过红外图像获取额头的温度信息，利用额头温度判断是否为活体，可以对多个活体同时进行检测。本发明的基于温度信息的人脸活体检测方法，根据所检测的温度即可判断目标是否为活体，并可判断其温度是否正常，可有效杜绝目前打印合法用户照片、制作3D人脸模型、播放用户视频的欺骗攻击行为。
基于温度信息活体检测方法

[实用新型]一种自动划线车上的自动划线装置-CN202023245336.4有效
发明人：石磊;潘为刚;徐吉存;李仰印;吴京波;秦石铭;王目树;靳华磊;侯传明;马梦瑶;李振;高珅琦 -专利权人：山东交通学院;济南北方交通工程咨询监理有限公司
申请日： 2020-12-29 - 公布日： 2021-09-14 - 主分类号： E01C23/20 文献下载
摘要：本实用新型的自动划线车上的自动划线装置，由底盘、涂料桶、划线料斗、料桶开闭气缸、料斗升降气缸以及料斗开闭气缸组成，涂料桶下端的出料口上设置有料桶闸板，料桶开闭气缸经折线连杆和第一连杆控制料桶闸板的开启和闭合；划线料斗位于涂料桶出料口的下方，划线料斗的前端经第二连杆与转轴相连接，升降连杆的中上部与料斗升降气缸相铰接；划线料斗上设置有对料斗闸板进行拨动的U形闸板拨叉。本实用新型的自动划线装置，不仅可自动控制涂料桶出料口的开启和关闭，而且还可对划线料斗的升降状态以及划线料斗出料口的开启和关闭状态进行控制，设置于自动划线车上之后，可完整路面表面的精准涂画。
一种自动划线车上装置

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