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[发明专利]一种面向视觉伺服的移动机器人自适应导航方法-CN202310859754.1在审
发明人： 甄圣超;黄澄辉;肖浩文;孟超群;尹浩庭 -专利权人：合肥工业大学智能制造技术研究院
申请日： 2023-07-13 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向视觉伺服的移动机器人自适应导航方法。包括以下步骤：中央处理器设置目标点坐标，并控制机器人移动；机器人通过图像采集设备采集前进路径的图像数据，并传输至中央处理器进行处理；中央处理器读取采集到的图像后进行处理后对前进路径的障碍物进行识别提取预处理；再通过梯度锐化和边缘检测进行障碍物轮廓的提取和标定；中央处理器根据测距传感器获取障碍物与机器人之间的距离数据；中央处理器根据获取的障碍物数据，控制机器人继续移动。本发明通过设置图像识别对机器人前进路线中的障碍物进行识别，并根据障碍物的轮廓大小和距离，控制转向机器人转向以规避障碍物，使用灵活方便，通用性好。
一种面向视觉伺服移动机器人自适应导航方法

[发明专利]一种基于机器视觉和人工智能的蔬果采摘机器人系统-CN202310846451.6在审
发明人： 甄圣超;马新宝 -专利权人：合肥工业大学智能制造技术研究院
申请日： 2023-07-11 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： A01D46/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于机器视觉和人工智能的蔬果采摘机器人系统，涉及农业机器人控制技术领域。本发明包括蔬果采摘终端、视觉单元和工业计算机；蔬果采摘终端包括机械手臂和机器人控制单元；机器人控制单元用于根据工业计算机下发的机械臂控制指令控制机械爪摘取蔬果；视觉单元包括摄像机和图像处理模块；图像处理模块用于识别成熟的蔬果并获取该成熟蔬果的3D坐标发送至工业计算机；工业计算机用于根据蔬果3D坐标生成机械臂控制指令，并将指令发送至蔬果采摘终端。本发明通过对蔬果的成熟程度以及位置进行准确识别，计算出蔬果坐标控制机械爪进行采摘，增加了机器人采摘的精准度，减少采摘过程中蔬果破损，提高蔬果产量和收益。
一种基于机器视觉人工智能蔬果采摘机器人系统

[发明专利]一种面向无人机最优路径的灰狼改进混合方法-CN202310657049.3在审
发明人：肖文浩;甄圣超;孟超群;马新宝 -专利权人：合肥工业大学
申请日： 2023-06-05 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向无人机最优路径的灰狼改进混合方法，涉及无人机路径优化技术领域。包括以下步骤：搜索空间的定义；通过适度函数计算每只狼的适度值；根据适度值优劣进行排序；更新每条狼位置；采用具有rand/1突变算子的DE算法具有优越的探测能力；更新a、A和C，选择新的α、β和δ狼。该面向无人机最优路径的灰狼改进混合方法，基于无人机搭载的激光雷达和定位导航系统建立地图，并搭建无人机路径规划的适度函数，根据适度函数，通过改进型灰狼混合优化算法进行最优位置更新，确定最优灰狼位置；根据预设的最大迭代次数依次更新的最优灰狼位置，确定最优路径规划结果。
一种面向无人机最优路径灰狼改进混合方法

[发明专利]基于MIRRT*-Connect算法的智能仓储冗余机械臂动态避障运动规划方法-CN202210662499.7有效
发明人： 甄圣超;孟超群;刘晓黎;张猛 -专利权人：合肥工业大学
申请日： 2022-06-13 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于MIRRT*‑Connect算法的智能仓储冗余机械臂动态避障运动规划方法，该方法首先初始化工作空间环境，获取移动物品的起始和目标位姿并通过逆运动学求出机械臂关节变量，采用MIRRT*‑Connect算法规划一条从起始位姿到目标位姿无碰撞路径并进行平滑处理，根据所得节点序列数据控制冗余机械臂进行运动，最后利用冗余机械臂零空间自运动和局部路径规划对动态障碍物进行避障。本发明引入动态采样域概率偏置来降低扩展树生长的盲目性和双向扩展、自适应步长提高全局路径规划效率；通过最佳最近点和迭代运算优化路径；利用零空间自运动和局部路径规划有效避免动态障碍物，保证机械臂运动过程的安全性。
基于 mirrt connect 算法智能仓储冗余机械动态运动规划方法

[发明专利]基于扩张状态观测器与改进型陷波器的在线谐振抑制方法-CN202210270210.7有效
发明人：钟华勇;段汉松;甄圣超 -专利权人：合肥工业大学
申请日： 2022-03-18 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H02P21/05 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于扩张状态观测器与改进型陷波器的在线谐振抑制方法，该方法包括下列顺序的步骤：建立双惯量传动装置模型；在双惯量传动装置模型的基础上增加二阶扩张状态观测器；在增加了二阶扩张状态观测器的双惯量传动装置模型的基础上，加入改进型陷波滤波器，得到改进后的陷波中心频率、改进后的陷波带宽和陷波深度，以及谐振频率f0；将谐振频率f0输入改进型陷波滤波器进行在线谐振抑制。本发明中的二阶扩张状态观测器能对外部干扰和不确定性进行实时的估计，对控制信号进行补偿，提高系统的抗干扰能力；本发明中的改进型陷波滤波器在全频段中皆可以有效工作，避免当中心陷波频率接近奈奎斯特频率时，陷波滤波器变得不准确。
基于扩张状态观测器改进型陷波在线谐振抑制方法

[发明专利]一种节能型货箱输送线-CN201810101641.4有效
发明人：赵韩;郑运军;甄圣超;黄康;陈小龙;余涛 -专利权人：合肥工业大学
申请日： 2018-02-01 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： B65G37/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种节能型货箱输送线，包括轮式传送带、平带传送带和脚轮限位器。所述轮式传送带包括四个支撑装置、连接装置、传送装置和防滑挡板。支撑装置的下端连接万向脚轮，万向脚轮通过脚轮限位器限位固定，支撑装置的高度可以调整。传送装置包括两个以上的长度可以调节的十字交叉的连杆机构，十字交叉的连杆机构的上侧设有若干个带有轴承的导向轮，十字交叉的连杆机构沿长度方向的左右两侧分别连接防滑挡板，相邻两套轮式传送带之间均由两个连接装置连成一体。所述平带传送带包括驱动装置、输送装置、红外扫描器。货箱在重力的作用下沿导向轮平面向低端的输送通道的末端滑动，进入平带传送带，完成输送和编码扫描。
一种节能型货箱输送

[发明专利]一种移动机器人伺服控制方法、装置及介质-CN202310577055.8在审
发明人： 甄圣超;孟超群;刘晓黎;王发良 -专利权人：合肥工业大学
申请日： 2023-05-22 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明涉及机器人移动控制技术领域，特别涉及一种移动机器人伺服控制方法、装置及介质。本发明设计了一种移动机器人通过弯曲通道时的实时控制方式，针对移动机器人可以根据其与边界和目标位置实时计算伺服控制力，再结合伺服控制力和移动机器人动力学方程，既可控制移动机器人安全的通过弯曲通道，通用性强。相较于传统方式，减少了提前计算步骤，显著提高了突发情况的处理能力。本发明创新的将边界约束信息通过微分同胚映射到无界空间，结合等式约束力和不等式约束力既可算得伺服控制力，伺服控制力的计算公式中，随着距离移动机器人与边界距离越近，伺服控制力控制移动机器人远离边界的强度越大，计算简单且安全性强。
一种移动机器人伺服控制方法装置介质

[发明专利]一种具有齿轮齿条的二级伸杆穿梭车-CN201810087607.6有效
发明人：赵韩;吴兵兵;黄康;甄圣超;朱胤斐;蔡志英;刘荣耀 -专利权人：合肥工业大学
申请日： 2018-01-30 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： B65G35/00 文献下载
摘要：本发明涉及在仓储物流技术领域，公开了一种具有齿轮齿条的二级伸杆穿梭车，包括包括车身、底盘、伸杆机构、驱动机构和两根轨道，所述所述伸杆机构包括基座、一级伸杆、二级伸杆、两件U型槽轴承、传动齿轮、驱动电机和拨叉机构，一级伸杆和二级伸杆通过齿轮和齿条啮合传动，且二级伸杆通过U型槽轴承进行周向固定，保证二级伸杆的稳定直线的推杆运动。齿轮齿条带动一级伸杆和二级伸杆，扩大了伸杆抓取范围，揽取距离较现有穿梭车至少增至0.5米，提高了穿梭车的效率和使用范围。本发明结构简单、价格低廉、安全高效。
一种具有齿轮齿条二级穿梭

[发明专利]基于不等式约束的永磁同步电机鲁棒控制方法-CN202310551978.6在审
发明人：尹浩庭;甄圣超 -专利权人：合肥工业大学
申请日： 2023-05-15 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： H02P21/00 文献下载
摘要：本发明公开了基于不等式约束的永磁同步电机鲁棒控制方法，包括以下几个步骤：S1：基于拉格朗日能量法永磁同步电机动力学模型，再构造一个状态转换函数，该函数去除输出永磁同步电机状态变量中的约束区域；S2：考虑系统中的不确定性，在动力学模型中引入不确定性参数；S3：基于该模型提出了一种新的鲁棒控制器，以获得更稳定的永磁同步电机控制效果；S4：对设计的鲁棒控制器进行稳定性分析，并证明该控制器能保证一致有界性和一致极限有界性的要求；S5：使用快速控制器原型CSPACE和实际永磁同步电机平台进行仿真和实验验证，在永磁同步电机上采用所设计的控制器，将获得更优异的动态性能，安全性能大大提高。
基于不等式约束永磁同步电机鲁棒控制方法

[发明专利]基于Udwadia-Kalaba方法的三自由度立体并联机器人轨迹跟踪控制算法-CN202210298099.2有效
发明人： 甄圣超;张猛;刘晓黎 -专利权人：合肥工业大学
申请日： 2022-03-24 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于Udwadia‑Kalaba方法的三自由度立体并联机器人轨迹跟踪控制算法，属于并联机器人技术领域；该算法基于Udwadia‑Kalaba动力学建模方法，可以得到一个简洁而显示的运动方程，并同时考虑理想和非理想的完整和非完整约束，而且将约束划分为结构约束和性能约束，利用结构约束建立动力学模型，性能约束用来表示期望的轨迹。采用本发明算法可以得到一个简洁而显示的运动方程，通过计算U‑K方程可以直接得到实现机械臂轨迹所需的电机转矩，并能实现对三自由度立体并联机器人的精确控制。
基于 udwadia kalaba 方法自由度立体并联机器人轨迹跟踪控制算法

[发明专利]一种用于大狗机器人攀爬的激光扫描关节角度预控制方法-CN202210278560.8有效
发明人： 甄圣超;李杨杨;王君;刘晓黎 -专利权人：合肥工业大学
申请日： 2022-03-21 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于大狗机器人攀爬的激光扫描关节角度预控制方法，包括：计算深度相机与斜坡或阶梯之间的距离，判断是否小于需要开启预控制的距离；若判断结果为是，则停止前进，开启激光扫描仪；计算出激光扫描仪与前方扫描点的距离，绘制出前方道路的地势图；若为阶梯地形，主控制器计算出大狗机器人足端所要抬起的高度并下发指令；若为斜坡地形，主控制器自动计算出大狗机器人大腿和小腿之间所要形成的角度，以及大狗机器人身体和大腿之间所要形成的角度，计算得出的两个角度信息用于控制大狗机器人身体与斜坡平行。本发明实现了大狗机器人对周围环境的感知和绘制能力，使得其灵活的应对特殊路面要求，做到在阶梯和斜坡路面也可以平稳运行。
一种用于机器人攀爬激光扫描关节角度控制方法

[发明专利]一种基于原地转向LOS角制导的蛇形机器人移动控制方法及装置-CN202310655176.X在审
发明人：孙守兵;甄圣超;钟华勇 -专利权人：合肥工业大学
申请日： 2023-06-05 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明涉及机器人控制技术领域，特别涉及一种基于原地转向LOS角制导的蛇形机器人移动控制方法及装置。当目标轨迹可实现时，采用LOS制导的方式控制蛇形机器人按目标轨迹移动，LOS制导根据LOS角实时控制蛇形机器人的移动轨迹，具有计算简单，控制精准等优势。当蛇形机器人因为最小转弯半径的原因，无法按目标轨迹移动时，采用了先缩短再自转的控制方式，缩短后的蛇形机器人总体长度变短，自转时所需空间更小，减小自转时对环境空间的需求，通过自转调整自身姿态，可增大目标轨迹的转弯半径，使蛇形机器人不需要重新规划路径既可按目标轨迹进行。
一种基于原地转向 los 制导蛇形机器人移动控制方法装置

[发明专利]基于强化学习的关节模组不等式约束最优鲁棒控制方法-CN202110990167.7有效
发明人： 甄圣超;王君;刘晓黎 -专利权人：合肥工业大学
申请日： 2021-08-26 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明涉及基于强化学习的关节模组不等式约束最优鲁棒控制方法，包括：在仿真平台上搭建关节模组虚拟仿真环境，构建强化学习神经网络模型；初始化关节模组虚拟仿真环境；调整强化学习神经网络模型中多层神经元之间的连接权值；随机失活强化学习神经网络模型的一部分神经元，输出关节模组的控制参数信息；收集当前关节模组虚拟仿真环境下的训练数据集；将强化学习神经网络训练得到的最优参数输入到不等式约束最优鲁棒控制器内，将电机运行轨迹约束在一个指定的范围内并显著提高其控制精度。本发明采用粒子群最优算法来调整强化学习神经网络模型中多层神经元之间的连接权值，可以显著提高电机控制精度且能将电机的运行轨迹约束在一个指定的范围内。
基于强化学习关节模组不等式约束最优鲁棒控制方法

[发明专利]基于单目视觉的可变杆长倒立摆目标捕捉控制方法及系统-CN202111601127.5有效
发明人： 甄圣超;王君;刘晓黎 -专利权人：合肥工业大学
申请日： 2021-12-24 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G05B13/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于单目视觉的可变杆长倒立摆目标捕捉控制方法，包括：当目标物体出现在单目深度视觉广角摄像头上方的工作区域时，单目深度视觉广角摄像头立即捕捉到目标物体的方位，并将采集到的图像信号实时传输至倒立摆的主控制器内；主控制器实时计算出目标物体的坐标位置、速度和加速度；主控制器对倒立摆进行控制，对倒立摆进行目标跟随控制；当倒立摆对目标物体进行捕获时，根据目标物体的相关参数控制倒立摆的四个参数。本发明将人工智能融入传统倒立摆应用，能够根据单目深度视觉广角摄像头所采集到的图像信息，精准捕捉到所投掷的目标物体；本发明中所涉及到的改进LQR算法和目标跟随控制算法能够准确使倒立摆平台接住物体。
基于目视可变倒立目标捕捉控制方法系统

[发明专利]一种基于改进AEO算法的四足机器人编队味源定位方法-CN202310156963.X在审
发明人： 甄圣超;陈宇;刘豪华;赵中乐 -专利权人：合肥工业大学
申请日： 2023-02-23 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于改进AEO算法的四足机器人编队味源定位方法，属于多机器人协同控制技术领域，一种基于改进AEO算法的四足机器人编队味源定位方法，包括四足机器人编队的初始化操作、搜索区域分配并选出最优个体、分配生产者和消费者和进行预移动、预移动位置判断、分解和再次预移动、追风者的选择、预移动位置的再次判断、最优个体的再次选择和最优个体的判断，它可以降低搜索区间的总数量，进而降低了搜索区间的时间占用，提高了场景信息的利用率，并实现达到更好的味源定位搜索性能。
一种基于改进 aeo 算法机器人编队定位方法

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