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[发明专利]一种面向工业机器人机械传动部件健康监测的关节动作划分方法-CN202210499683.4有效
发明人： 雷亚国;赵军;李乃鹏;曹军义;李响;杨彬 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-05-09 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： B25J19/00 文献下载
摘要：面向工业机器人机械传动部件健康监测的关节动作划分方法，首先获取特定作业任务的工业机器人每种关节动作的运行时长；然后通过多物理源信号联动获取每个关节动作对应的信号区间，具体是获取外加振动、电流等多物理源信号，为减少计算量和增强关节动作变换带来的跳变效应，对采集的振动信号进行降采样，基于降采样信号利用跳变点识别算法获取跳变点集合，基于关节电流信号是否存在和采集的振动信号趋势特征对跳变点集合进行筛选以获取起始点，结合关节动作运行时长定位每次采样时长内每种关节动作运行时段；最后针对每种关节动作所对应的振动信号计算其退化指标，以实现多关节动作机器人的健康监测，本发明改善了机器人健康监测的精确性和可靠性。
一种面向工业机器人机械传动部件健康监测关节动作划分方法

[发明专利]一种基于无参化建模的缺失数据修复与寿命预测方法-CN202310875028.9在审
发明人：李乃鹏;汪明阳;雷亚国;杨彬;李响 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-07-17 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：一种基于无参化建模的缺失数据修复与寿命预测方法，包括装备退化过程无参化模型构建、历史失效样本缺失数据修复与在线服役样本剩余寿命预测；首先针对碎片化数据，进行两次坐标轴转换，采用函数主成分分析(FPCA)无参化建模方式，基于转换后数据建立了关于健康状态的剩余寿命预测模型；然后利用极大似然估计算法对历史失效样本的缺失数据进行修复；最后利用梯度下降迭代寻优算法对在线服役样本的剩余寿命进行预测；本发明实现了数据缺失情况下装备历史失效样本缺失数据修复与在线服役样本剩余寿命预测，克服了传统方法依赖退化时间、建模自适应能力较差等问题。
一种基于无参化建模缺失数据修复寿命预测方法

[实用新型]一种用于防止多支路溜槽堵塞的疏通系统-CN202321206456.4有效
发明人：薛丹;许冬林;雷亚国;张宏涛;王伟 -专利权人：陕西陕煤韩城矿业有限公司
申请日： 2023-05-18 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： B65G65/32 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种用于防止多支路溜槽堵塞的疏通系统，包括：第二皮带运输机，精煤仓，其上侧开设有入煤口，入煤口位于第二皮带运输机的卸煤点下方，下料斗，其上侧开口位于第二皮带运输机的卸煤点下方，其下侧开口与精煤仓的入煤口处固定连接，至少两个导煤管，其下端向靠近精煤仓的边沿位置延伸，进而使得第二皮带运输机卸载的精煤通过下料斗后，经过两个导煤管输送至精煤仓内，且使得精煤的跌落点以精煤仓的入煤口为中心分散布置，至少两个空气炮，分别通过连通管抵在对应的导煤管的中部；本实用新型通过在精煤仓内设置空气炮，使得空气炮对导煤管堵塞的精煤进行疏通，继而避免下料斗产生堵塞，引起生产中断。
一种用于防止支路溜槽堵塞疏通系统

[发明专利]一种基于能量采集的自供能船舶轴功率测量装置-CN202310825851.9在审
发明人：曹军义;张颖;吴鑫;雷亚国;杨彬 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-07-06 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G01L3/24 文献下载
摘要：一种基于能量采集的自供能船舶轴功率测量装置，包括布置在轴上的能量采集结构、能量采集接口电路、无线发射模块、主控模块、转速传感器、扭矩传感调理电路、基于应变片的扭矩传感器以及布置在轴外面无线接收模块、信号处理模块和状态显示模块；能量采集结构输出通过能量采集接口电路和主控模块第一输入连接，主控模块第二输入/输出和转速传感器连接，主控模块第三输入/输出通过扭矩传感调理电路和基于应变片的扭矩传感器连接，主控模块输出和无线发射模块连接；无线接收模块和无线发射模块配合，无线接收模块输出通过信号处理模块和状态显示模块输入连接；本发明通过能量采集将轴的旋转动能转化为电能，进而满足对轴功率监测的可持续自供能。
一种基于能量采集自供船舶功率测量装置

[发明专利]一种无察觉的下肢静止震颤可视化与量化分析系统-CN202310813241.7在审
发明人：曹军义;谢俊枭;刘新城;雷亚国;王学欣;赵欢;李良缘 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-07-04 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： A61B5/11 文献下载
摘要：一种无察觉的下肢静止震颤可视化与量化分析系统，包括足底动态变形信号采集模块、下肢震颤信号提取模块、下肢震颤信号分析模块、特征提取模块、信号分析可视化模块、特征分析模块、数据库更新模块；采集患者无察觉状态下的双下肢的足底动态变形信号，提取出下肢震颤信号，对下肢震颤信号分析，提取分析中所包含的量化特征，并进行可视化处理；将数据分析结果可视化处理；两种可视化结果分别由专业医生和特征分析模块诊断，诊断完成后分别输出诊断结果；根据需要对特征数据库进行更新；本发明实现了人体双下肢静止震颤的可视化与量化分析和诊断，提高了诊断的准确和可解释性。
一种察觉下肢静止震颤可视化量化分析系统

[发明专利]一种基于动态视觉与类脑计算的非接触式故障诊断方法-CN202310843067.0在审
发明人：李响;陈欣瑞;雷亚国;李乃鹏;杨彬;曹军义;武通海 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：一种基于动态视觉与类脑计算的非接触式故障诊断方法，首先采用事件相机采集旋转机械的健康状态信息，对采集的事件流数据进行区域筛选，将筛选后事件流数据转化为脉冲神经网络读取的脉冲数据；然后将样本对应的标签与样本进行关联，构建旋转机械智能诊断数据集，划分训练集与测试集；再构建用于提取旋转机械脉冲数据特征的脉冲神经网络，并且将旋转机械智能诊断数据集送入进行深层特征提取；最后将深层旋转机械健康状态脉冲数据表征与对应标签计算MSE损失，并且通过损失函数更新对应的模型参数；本发明完善了类脑计算式的深度学习方法在旋转机械故障诊断中的应用流程，为智能诊断模型在边缘计算硬件上的部署提供了思路。
一种基于动态视觉计算接触故障诊断方法

[发明专利]一种磁负刚度钢丝绳隔振器及性能预测方法-CN202310814329.0在审
发明人：曹军义;张颖;刘清华;雷亚国;皇甫宁宁 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-07-04 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： F16F3/02 文献下载
摘要：一种磁负刚度钢丝绳隔振器及性能预测方法，磁负刚度钢丝绳隔振器包括并联设计的钢丝绳和磁铁，通过钢丝绳产生的弹性力提供正刚度，通过磁铁产生的磁力提供负刚度，两者组合同时实现低频隔振与高支撑能力；正刚度和负刚度通过并联形成准零刚度隔振系统，实现在靠近平衡点的低动刚度，以及在远离平衡点位置的高静刚度；性能预测方法通过梁单元对钢丝绳进行等效建模，通过非线性弹簧对磁铁磁力进行等效建模，实现对磁负刚度钢丝绳隔振器的正向有限元建模，进而实现对磁负刚度钢丝绳隔振器的性能预测；能够实现对低频范围的振动隔离，并实现对磁负刚度钢丝绳隔振器的正向建模并预测其性能，能够在给定工作需求下对隔振器进行结构设计和参数优化。
一种刚度钢丝绳隔振器性能预测方法

[发明专利]基于电流调节的电磁非线性滑模主动振动控制装置及方法-CN202310825999.2在审
发明人：曹军义;张颖;刘清华;雷亚国;王杰 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-07-06 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G05D19/02 文献下载
摘要：一种基于电流调节的电磁非线性滑模主动振动控制装置及方法，包括电磁非线性隔振器，电磁非线性隔振器通过传感器和信号采集单元连接，信号采集单元和控制单元连接，控制单元通过执行单元和电磁非线性隔振器连接；在给定环境激励幅值和频率的条件下，测量负载处于低能轨道的轨迹，存入控制单元作为期望轨迹；然后通过传感器实时监测电磁非线性隔振器的轨迹信号，电磁非线性隔振器一直处于低能轨道，则无需对其控制；一旦电磁非线性隔振器受到干扰处于高能轨道时，控制单元开始进行滑模控制；最终通过滑模控制能够使电磁非线性隔振器从高能轨道变化到低能轨道，准零刚度隔振系统将稳定在低能轨道，实现隔振效果；本发明实现在低能轨道上的隔振。
基于电流调节电磁非线性主动振动控制装置方法

[发明专利]基于事件相机的非接触式机械振动监测与故障诊断方法-CN202310536986.3在审
发明人：李响;广睿祎;雷亚国;李乃鹏;杨彬;曹军义;武通海 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-05-13 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：一种基于事件相机的非接触式机械振动监测与故障诊断方法，利用事件相机进行非接触式采集旋转机械振动的事件信号，并利用事件数据表征方法将事件流转换为连续的事件帧序列；通过Gabor滤波器从事件帧序列中提取振动时域信号；并采用三层小波包分解和包络谱分析的方法，提取特征频率并提高特征频率的分辨率，从而实现利用事件相机对旋转机械进行有效的振动监测和故障诊断；本发明通过从事件信号中提取振动时域信号进行分析，使得诊断结果更加合理并且具有较强的说服力；同时是对分辨率区域内单像素进行振动时域信号提取，因此通过分析区域内不同位置的振动时域信号，可以更好地反映旋转机械整体的振动状态。
基于事件相机接触机械振动监测故障诊断方法

[发明专利]基于步态数据的帕金森病严重程度与分期自动评估系统-CN202310812276.9在审
发明人：曹军义;谢俊枭;李良缘;刘新城;赵欢;雷亚国;王学欣 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-07-04 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： A61B5/00 文献下载
摘要：一种基于步态数据的帕金森病严重程度与分期自动评估系统，包括可穿戴多源步态采集模块、量化特征分析模块、运动症状严重程度量化模块、帕金森病严重程度量化模块和自动Hoehn‑Yahr分期诊断模块；可穿戴多源步态采集模块负责采集多种步态信号；量化特征分析模块负责处理步态信号，提取与MDS‑UPDRS子项目对应的量化特征，用于子项目的定量评估；运动症状严重程度量化模块负责计算运动特征权重，进行特征融合，输出运动特征严重程度量化分数；帕金森病严重程度量化模块负责计算有效特征权重，进行特征融合，输出帕金森病严重程度量化分数；自动Hoehn‑Yahr分期诊断模块负责将量化特征带入判定流程输出分期结果；本发明诊断自动完成，实现实时监测，利于诊断移动化与便利化。
基于步态数据帕金森病严重程度分期自动评估系统

[发明专利]基于电机电流分析法的永磁同步电机轴承故障诊断方法-CN202310388436.1在审
发明人：曹军义;袁雨凡;胡峻朝;雷亚国;王鸿博;乔煜庭 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-04-12 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G01R31/34 文献下载
摘要：一种基于电机电流分析法的永磁同步电机轴承故障诊断方法，先采集永磁同步电机定子U、V相电流信号，计算出W相电流；对三相电流通过空间矢量降维得到直角坐标系下的两相电流，并对两相电流进行矢量归一化处理；基于轴承故障对电流信号的作用机理及电流信号特点对空间矢量降维后的信号进行变分模态分解，对模态分量计算近似熵并组成特征矩阵；改进标准人工蜂群算法使得蜂群类型根据最优解情况相互转化，且改变蜂群初始化种群生成规则，使用优化后的自适应变类型算法优化机器学习模型参数得到最优分类模型；使用最优模型对样本集中的测试集进行故障类型分类，并与标签对比得到测试集准确率；本发明具有准确度高、诊断效率高等优点。
基于电机电流分析永磁同步电机轴承故障诊断方法

[发明专利]基于增强事件视觉数据的滚动轴承智能故障诊断方法及系统-CN202310473322.7在审
发明人：李响;陈欣瑞;雷亚国;李乃鹏;杨彬;曹军义;武通海 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-04-27 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G01M13/045 文献下载
摘要：基于增强事件视觉数据的滚动轴承智能故障诊断方法及系统，先采用事件相机作为传感器对滚动轴承的健康状态进行非接触式的采集；根据目标区域对原始事件流数据进行筛选，通过处理转化为事件帧数据，并且结合扩散模型进行数据增强处理，之后根据轴承的健康状态为增强数据标注了对应的标签，将数据集划分为训练与测试数据集，对测试数据集进行加噪处理；再将训练数据集以及对应的标签输入卷积神经网络模型进行训练，构建事件帧数据与对应标签之间的映射关系；最后根据事件帧数据与对应标签的映射关系模型，对滚动轴承的健康状态进行诊断；本发明能够适配非接触式传感器实现滚动轴承的故障诊断，并且提高了使用事件数据进行故障诊断的精度与泛化性能。
基于增强事件视觉数据滚动轴承智能故障诊断方法系统

[发明专利]一种人体上肢末端三维机械阻抗特性测量系统-CN202310266890.X在审
发明人：曹军义;王鸿博;赵欢;谢俊枭;雷亚国;乔煜庭 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-03-20 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： A61B5/389 文献下载
摘要：一种人体上肢末端三维机械阻抗特性测量系统，包含硬件模块和模型方法；其中，硬件模块包含肌电信号传感器、惯性测量单元传感器、三维运动牵引测量装置、控制器和显示器；模型方法包含人体上肢末端三维机械阻抗辨识模型和三维机械阻抗表示方法；具体先测量上肢物理参数，确定人体起始姿态，贴装肌电信号和惯性测量单元传感器；再设计阻抗测量轨迹，添加位移干扰激励；采集传感器数据，显示可视化运动轨迹；控制器建立人体上肢末端三维机械阻抗辨识模型；最后，使用三维机械阻抗表示方法，将计算结果转换为三维颜色球，颜色的深浅反应阻抗值的大小；本发明为神经系统疾病患者提供运功功能和肌肉张力的客观准确评估和康复情况的追踪。
一种人体上肢末端三维机械阻抗特性测量系统

[发明专利]多手写任务融合特征的专家知识自适应学习疾病诊断系统-CN202310273493.5在审
发明人：曹军义;郭林川;谢俊枭;赵欢;雷亚国 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-03-20 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G16H50/20 文献下载
摘要：一种多手写任务融合特征的专家知识自适应学习疾病诊断系统，包括自适应特征融合子系统和自适应学习疾病诊断子系统；自适应特征融合子系统包括自适应数据预处理、特征提取、特征筛选、自适应特征融合四个环节；自适应学习疾病诊断子系统包括疾病诊断、专家验证、专家知识库更新、自适应诊断模型优化四个环节；本发明采集不同类型的多种手写任务提供丰富的手写信息，从多角度对患者健康状况进行评估；对每种手写任务采取差异化的数据分析，同时融合多手写任务的特征，提升诊断精度；而可以学习专科医生专家知识进行自适应更新的疾病诊断方法可以更好的面对致病机理复杂的神经系统变性疾病的诊断，提升方法的适用性和数字诊察成效。
手写任务融合特征专家知识自适应学习疾病诊断系统

[发明专利]一种基于自适应模型的多传感器可穿戴式震颤检测系统-CN202310354597.9在审
发明人：曹军义;谢俊枭;刘新城;雷亚国;曹红梅;赵欢;屈秋民 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-04-04 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： A61B5/11 文献下载
摘要：一种基于自适应模型的多传感器可穿戴式震颤检测系统，包括震颤检测模块、自适应模型诊断模块和模型数据库；震颤检测模块包括采集小臂肌肉肌电信号、手部加速度信号的肌电信号传感器、加速度信号传感器；自适应模型诊断模块包括小臂肌‑骨耦合震颤动力学模型构建、多源震颤参数理论计算、多传感数据组合、模型自适应更新、疾病诊断环节，构建具有自适应能力的小臂肌‑骨耦合震颤动力学模型并对震颤检测模块采集数据进行诊断；模型数据库提供基本数据；本发明将具有自适应更新能力的小臂肌‑骨耦合震颤动力学模型与多传感器数据相结合，利用多传感器丰富数据，同时将人体生理信号与人体上肢震颤状态联系起来，提高了诊断结果的合理性和可解释性。
一种基于自适应模型传感器穿戴震颤检测系统

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