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[发明专利]基于改进蜣螂算法的光伏电池模型参数辨识方法-CN202310934761.3在审
发明人：陈珺;郑修斌;王志国;李恭新 -专利权人：江南大学
申请日： 2023-07-27 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了基于改进蜣螂算法的光伏电池模型参数辨识方法，属于光伏发电技术领域。所述方法包括：1)通过实验采集实际光伏电池的输出电压和输出电流数据；2)建立光伏电池I‑V特性方程，确定待辨识参数；3)将光伏电池的实际电流和辨识模型得到的电流的均方差作为改进蜣螂算法寻优搜索的目标函数；4)设定算法的运行参数；5)运行改进蜣螂算法对光伏电池模型的未知参数进行辨识，通过最小化目标函数得到模型中未知参数的辨识估计值，将辨识估计值代入光伏电池模型中，构成光伏电池的辨识模型。本发明方法可替代传统光伏电池辨识方法，具有寻优精度高、收敛速度快、稳定性强等特点，也可推广到其他复杂模型的参数辨识中。
基于改进蜣螂算法电池模型参数辨识方法

[发明专利]一种生物制造过程的代谢通量优化求解方法和系统-CN202310894031.5在审
发明人：刘飞;李权;赵忠盖;栾小丽;李恭新;王锴 -专利权人：江南大学
申请日： 2023-07-20 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G16B40/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种生物制造过程的代谢通量优化求解方法和系统，方法包括：构建微生物发酵过程的通量平衡方程；将代谢通量作为待优化的控制变量，并根据通量平衡方程构建动力学方程系统，再结合发酵过程中的约束条件和目标函数构建基于动态优化问题的动态通量平衡分析模型；基于发酵过程生产周期的控制时域构建新时域，将代谢通量在新时域中进行重构；通过分段常量近似策略来参数化重构后的代谢通量；根据参数化后的代谢通量，将动态通量平衡分析模型由动态优化问题转换为静态优化问题；求解基于静态优化问题的动态通量平衡分析模型的最优代谢通量。本发明通过寻找微生物发酵过程中的最优代谢通量，进而有效提高产品品质和质量。
一种生物制造过程代谢通量优化求解方法系统

[发明专利]基于光磁双控的微型载药机器人系统及控制方法-CN202310406284.3在审
发明人： 李恭新;兰啸天;栾小丽;刘飞 -专利权人：江南大学
申请日： 2023-04-17 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： B25J7/00 文献下载
摘要：本发明公开了基于光磁双控的微型载药机器人系统及控制方法，属于微纳机器人技术领域。所述系统包括：微型载药机器人、磁驱控制系统和光驱控制系统，其中微型载药机器人由半面的Fe3O4和半面的金构成的Janus马达；本发明采取光磁双场能驱动，以集群的方式协同作业，解决了目前微型载药机器人灵活性差，载药量小，靶向精度低的缺点，面对不同的工作环境，可以有侧重性的选择磁驱或者光驱又或者两者协同工作，且可以有效降低环境对机器人靶向载药的限制，大大提高灵活性；通过光控的大范围聚集，以及磁控的精准控制，本发明可以同时控制大量的载药机器人到达预设部位，载药量大大增加，靶向精度也显著提升。
基于光磁双控微型机器人系统控制方法

[发明专利]基于多向数据模型的青霉素发酵过程迭代学习卡尔曼滤波方法-CN201911306506.4有效
发明人：刘飞;吴宏亮;赵忠盖;李恭新 -专利权人：江南大学
申请日： 2019-12-18 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G16C20/10 文献下载
摘要：基于多向数据模型的青霉素发酵过程迭代学习卡尔曼滤波方法，属于间歇生产过程状态估计领域。首先针对青霉素发酵过程选择变量；然后采集生产过程的多批次历史数据建立多向线性变参数模型，并用期望最大化算法估计模型参数，再扩展成含噪声干扰的状态空间形式的多向线性变参数模型；接着基于SS‑MLPV模型构造一个适用于迭代学习卡尔曼滤波的误差模型，将误差模型分解为时间方向子模型与批次方向子模型；最后基于当前间歇发酵过程的青霉素浓度数据，第一批使用卡尔曼滤波对青霉素浓度的状态估计，第二批开始对构建的时间和批次方向的子模型进行ILKF得到误差估计，将不含噪声的SS‑MLPV模型输出与误差估计相加即为青霉素浓度的估计。
基于多向数据模型青霉素发酵过程学习卡尔滤波方法

[发明专利]一种软体采样机器人及操作方法-CN202210461325.4有效
发明人： 李恭新;刘飞;栾小丽;王志国 -专利权人：江南大学
申请日： 2022-04-28 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： C12M1/26 文献下载
摘要：本发明涉及一种软体采样机器人及操作方法，包括由软体材料制造而成的气驱动的：两变直径锚定机构，包括多个点接触锚定组件，点接触锚定组件包括圆柱腔室和多个凸起腔室，凸起腔室轴对称分布于圆柱腔室的外周，凸起腔室的深度沿圆柱腔室的周向逐渐降低，凸起腔室与圆柱腔室连通，多个点接触锚定组件错位叠加；一转弯机构，设置于两变直径锚定机构之间，转弯机构分隔为两个半圆形气动腔室，每个气动腔室分别设置有第二进气口；一采样器，安装于其中一变直径锚定机构末端，采样器内设置有采样腔室。本发明能够在复杂肠道环境内无损自由移动，并在肠道内任意位置无污染的原位采样。
一种软体采样机器人操作方法

[发明专利]图像颜色分类的预处理优化方法-CN202110633330.4有效
发明人：刘飞;李权;谈震锞;鞠斐;李恭新 -专利权人：江南大学
申请日： 2021-06-07 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06T7/90 文献下载
摘要：本发明公开了一种图像颜色分类的预处理优化方法，包括统计图像中RGB三通道中的灰度值出现的个数，重新定义灰度值为0和255的点进行色阶调整；对三个通道的灰度图进行高斯滤波和锐化；根据偏移向量更新锐化后的彩色图像中的每一个点的RGB三维向量，完成对图像的预处理优化。经过预处理优化的图像颜色分类方法在使用图像颜色分类的预处理优化方法后使用K‑means++算法对图像进行颜色分类。本发明通过色阶调整来更新所有点的灰度值，通过卷积运算降低两种差异较大颜色间的渐变色对分类效果的影响，使得优化后图片的分类颜色差异更大、更鲜明，在图像颜色分类时提高颜色分类的准确性。
图像颜色分类预处理优化方法

[发明专利]基于最小方差指标的数据驱动控制器参数优化方法-CN202211544057.9在审
发明人：王志国;单港生;赵顺毅;李恭新;刘飞 -专利权人：江南大学
申请日： 2022-12-01 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G05B11/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于最小方差指标的数据驱动控制器参数优化方法，属于工业过程控制器参数整定领域。该方法使用最小方差控制性能评价指标对系统控制性能进行评价，该指标使用系统过程数据和系统时延来估计系统的最小方差指标。本发明首先对系统的控制性能进行监控，当控制性能不佳时启动控制器参数优化方法，结合最小方差指标和拓展虚拟参考迭代校正(E‑FRIT)算法来优化求解控制器参数，该方法不依赖工程人员经验，不需要建立被控系统的精确数学模型，只需利用一组测量的闭环输入输出数据便可得到控制器参数，优化得到的参数能够保证系统良好的控制性能。
基于最小方差指标数据驱动控制器参数优化方法

[发明专利]一种肠道微生物原位检测机器人及方法-CN202110643960.X有效
发明人： 李恭新;卢智龙;刘飞;栾小丽;王志国 -专利权人：江南大学
申请日： 2021-06-09 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： A61B10/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种肠道微生物原位检测机器人及方法，包括机器人本体，所述机器人本体包括水凝胶支架和海藻酸钠交联网络层，所述海藻酸钠交联网络层分别设置在所述水凝胶支架两端；一端所述海藻酸钠交联网络层内设有能量颗粒，所述能量颗粒能够与酸性溶液反应产生气泡；另一端所述海藻酸钠交联网络层内设有免疫检测单元，所述免疫检测单元包括设有荧光蛋白和抗体的纳米颗粒，所述抗体能够在与被检测微生物特异性结合时，触发所述荧光蛋白发出荧光。本发明实现微生物状态原位检测，检测结果能够精确的反映出肠道内最真实的微生物情况。
一种肠道微生物原位检测机器人方法

[发明专利]一种软体爬行机器人、成型模具及其制作方法-CN202210636500.9在审
发明人： 李恭新;王民栋;刘飞;栾小丽 -专利权人：江南大学
申请日： 2022-06-07 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： B62D57/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种软体爬行机器人，包括结构相同的前端驱动器和后端驱动器，前端驱动器和后端驱动器包括壳体，壳体的外缘包括首尾连接的第一弧线部、第二弧线部和直线部，且第一弧线部的第一端和第二弧线部第一端之间呈圆弧过渡连接，直线部的两端分别连接第一弧线部的第二端和第二弧线部的第二端；前端驱动器和后端驱动器均开设至少一个六边形的空气腔室；当空气腔室进行充气时，空气腔室在前端驱动器的底部和后端驱动器的底部形成凸起；中端驱动器，连接前端驱动器和后端驱动器；其包括可轴向拉伸的主体，且主体设置第一锯齿部，主体安装限位元件，限位元件用于限制中端驱动器径向膨胀。本发明可以适应各种狭窄、潮湿、光滑环境，爬行速度可控制。
一种软体爬行机器人成型模具及其制作方法

[发明专利]一种侵入性酿酒酵母检测方法、装置以及存储介质-CN202210446609.6在审
发明人： 李恭新;李帅;刘飞;栾小丽 -专利权人：江南大学
申请日： 2022-04-26 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种侵入性酿酒酵母的检测方法、装置以及存储介质，包括利用图像采集器采集多张酵母图像，利用标注软件对所述多张酵母图像中酵母细胞的位置与大小进行标注，得到训练数据集，利用特征提取网络模型GhostNet提取所述训练数据集中酵母图像的特征信息，得到特征图像训练集，利用FPN特征金字塔网络对所述特征图像训练集加强特征提取，得到加强特征图像训练集，利用所述加强特征图像训练集对YOLOv3模型训练，得到训练结束的酵母检测模型。实现了特征提取网络参数总数和计算复杂度的降低，在保证识别精度的同时，提高算法的识别速度；有利于提取出更好的图像特征值，有效的降低了现有技术中存在漏检、误检问题，提高了检测准确率。
一种侵入酿酒酵母检测方法装置以及存储介质

[发明专利]基于数据驱动ODEP运动学模型的微纳米粒子移动控制方法-CN202110606198.8有效
发明人： 李恭新;丁战乔;刘飞 -专利权人：江南大学
申请日： 2021-05-26 - 公布日： 2022-07-26 - 主分类号： G06F30/25 文献下载
摘要：本发明涉及基于数据驱动ODEP运动学模型的微纳米粒子移动控制方法。本发明包括：制作ODEP芯片，注入带有微纳米粒子的液体样品；获得识别的微纳粒子信息；绘制光学图案；控制所述光学图案以实现对目标微纳米粒子的操控，采集被操控粒子和相应光学图案的横、纵坐标数据信息；将光学图案的横、纵坐标作为输入，被操控的目标微纳米粒子的横、纵坐标作为输出，建立模型；将所述模型设计控制器并用于微纳米粒子操控。本发明避免了现有基于ODEP力的计算表达式操作微纳粒子方法的假设条件和受力简化过程，只需根据建立的模型给定一个控制输入，即可得到相应的控制输出，提高了基于ODEP技术操作微纳粒子的精确度。
基于数据驱动 odep 运动学模型纳米粒子移动控制方法

[发明专利]利用细胞代谢网络监测生物制造过程的方法-CN202110950873.9有效
发明人：刘飞;李权;赵忠盖;李恭新;王志国 -专利权人：江南大学
申请日： 2021-08-18 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： G16B40/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种利用细胞代谢网络监测生物制造过程的方法，包括如下步骤：基于代谢网络进行通量均衡分析，得到反映细胞生长与繁殖过程的代谢通量；将细胞内代谢通量与生产过程变量一起构成训练数据集，建立生物发酵过程监测模型及统计量控制限；基于监测模型，利用实时采集的生产过程变量和代谢通量计算值进行运行状况在线监测。本发明的利用细胞代谢网络监测生物制造过程的方法，该方法既利用微生物制造过程可检测或可观测信息，又充分挖掘细胞生长繁殖过程中不可检测的胞内代谢信息，能够更加有效的实施对生产制造过程运行状况评估及故障监测。
利用细胞代谢网络监测生物制造过程方法

[发明专利]一种电化学传感器及其制备和应用-CN202111407981.8在审
发明人： 李恭新;闻浩;刘飞 -专利权人：江南大学
申请日： 2021-11-19 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： G01N27/30 文献下载
摘要：本发明属于电化学传感器领域，具体涉及一种电化学传感器及其制备和应用。制备过程将GO，AuNPs，MPA，EDC/NHS，酿酒酵母细胞抗体和BSA通过电镀沉积和孵育修饰到ITO电极上，得到电化学传感器。本发明的原理是将GO和AuNPs固定在ITO电极表面，利用MPA和EDC/NHS作为抗体与AuNPs的链接基团，BSA用于覆盖多余的反应位点。该传感材料能够特异性地与酿酒酵母细胞结合，实现对酿酒酵母细胞的精确检测和分析，提供了一种作为定量检测酿酒酵母细胞的电化学传感器的应用，对研究快速和精确的酿酒酵母细胞检测方法、及时发现和早期预防侵袭性酿酒酵母细胞感染都具有重要意义。
一种电化学传感器及其制备应用

[发明专利]酵母菌的一体化检测芯片及方法-CN202011233119.5有效
发明人： 李恭新;杜旻杲;刘飞;栾小丽 -专利权人：江南大学
申请日： 2020-11-06 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： B01L3/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种酵母菌的一体化检测芯片及方法,包括光诱导介电泳微流控芯片，所述光诱导介电泳微流控芯片包括第一ITO玻璃、第一通道层以及表面镀有氢化非晶硅的第二ITO玻璃，所述第一ITO玻璃上设有注入细胞样本的第一通孔、流出废液的第二通孔以及用于转移菌种的第三通孔；石墨烯晶体管检测芯片，所述石墨烯晶体管检测芯片包括基底层、石墨烯电极、第二通道层和盖板层，所述基底层上设有所述石墨烯电极，所述盖板层将所述第二通道层固定在所述基底层上，所述盖板层上设有第四通孔和第五通孔；所述第三通孔通过连接管与所述第四通孔相连。本发明可以实现真菌一体化的分离和检测，能够实现真菌的快速和准确的检测。
酵母菌一体化检测芯片方法

[发明专利]一种软体爬行机器人及其控制方法-CN202111353928.4在审
发明人： 李恭新;邱伟;刘飞 -专利权人：江南大学
申请日： 2021-11-11 - 公布日： 2022-01-14 - 主分类号： B25J15/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种软体爬行机器人及其控制方法。本发明包括：机器人抓手与依次连接的前端径向执行器、中心轴向执行器、后端径向执行器；所述机器人抓手、前端径向执行器、中心轴向执行器、后端径向执行器均包括气腔；所述机器人抓手通过充气可形成弯曲状；所述前端径向执行器与后端径向执行器通过充气可径向膨胀；所述中心轴向执行器通过充气可轴向膨胀；通过对前端径向执行器、中心轴向执行器、后端径向执行器采用预设序列进行充气、放气、保持，使得软体机器人本体在管道内进行前后移动。本发明通过设置可充气的后端径向执行器、中心轴向执行器、前端径向执行器、机器人抓手，能很好地起到清除管道中特定障碍物或靶向递送的作用。
一种软体爬行机器人及其控制方法

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