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公开(公告)号：CN114298115A
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202210213808.2
申请日：2022-03-07
Applicant: 南开大学
IPC: G06K9/00
Abstract: 本发明涉及一种传感器交互运动意图获取方法及系统，包括：采集传感器数据进行初始化处理得到传感器初始数据；利用所述传感器初始数据获取传感器输出数据；根据所述传感器输出数据得到传感器交互运动意图，避免了数据传输过程中产生的噪声干扰问题，在实际应用中人体运动意图需要高精度高准确率识别提供了基础，同时对三维空间内不同方向的受力数据进行综合处理，与运动意图分析相结合，针对各种实际情况均具有可操作性。
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公开(公告)号：CN114254268A
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202210184077.3
申请日：2022-02-28
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种自动跟随算法及系统，所述一种自动跟随算法包括：接收传感器模块发送的经过处理的传感器数据；利用所述纵向传感器数据计算前进方向加速度；利用所述左侧传感器数据与右侧传感器数据计算转弯方向速度差；利用所述前进方向加速度与转弯方向速度差得到自动跟随状态利用所述传感数据获取自动跟随状态采用传感技术，不需要人体手部进行控制，解放了双手，有利于特殊场景下的使用，同时在实际应用中增强使用者体验效果，对体力基础弱或者无操作技巧基础人群更容易上手使用。
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公开(公告)号：CN109676598B
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN201910083530.X
申请日：2019-03-18
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种自主组装的模块化机器人，包括一个头部模块和可任意增减的相同的身体模块，模块和模块之间通过钩爪‑插销机构连接。头部模块主要包括功能舱和偏航关节子模块，身体模块主要包含连接体、俯仰关节以及偏航关节子模块。头部和身体模块均集成了驱动、电源、通信和控制单元，是一个完整的智能体，模块之间能够协同合作构成多智能体系统。多个模块能够自主组装形成一个完整的蛇形机器人，同时该机器人也能够自主拆分形成多智能体系统。本发明是一种新型的模块化机器人，多个模块可以根据实际需要自主组装和拆分，从而具有广泛的用途。
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公开(公告)号：CN113031655A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110308177.8
申请日：2021-03-23
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明提供了一种伴有负载升降的飞行吊运系统及其控制方法，对飞行吊运系统进行建模，构造系统的储能函数；基于储能函数构造非线性控制器，所述非线性控制器被配置为以无人机定位和吊绳绳长调节与负载摆动消除的双重目标为控制目标；根据无人机位姿以及负载摆动状况的测量值，结合非线性控制器结构，确定非线性控制器的实际输入信号；基于实际输入信号，所述非线性控制器进行无人机定位和绳长调节与负载摆动消除。本发明实现无人机的位置和绳长的跟踪以及负载摆动的消除，能够使飞行吊运系统适用于更复杂的场景。
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公开(公告)号：CN108897312B
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN201810453623.2
申请日：2018-05-14
Applicant: 南开大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 多无人飞行器对大规模环境的持续监控路径规划方法，本发明通过科学地规划飞行器的监控路径，实现环境覆盖效率的最大化。对于大规模环境，既要保证对整个环境覆盖的完整性，又要在监控过程中采集到尽可能精确可靠的信息，直接进行最优覆盖路径的计算是十分困难的。该方法基于分块优化思想，首先，将整体环境划分成若干小面积子区域，在每一个子区域中计算出覆盖该区域的最优路径，通过设定特定的约束，各个子区域内的路径可以最终连接成一条整体路径，即飞行器最终对整个环境的监控路径。除了覆盖效果，本方法也考虑飞行消耗的能量、时间等因素，力求规划出适于飞行器跟踪的高效监控路径。本发明方法经过仿真和实验验证有效可行。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109335967B
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN201811361433.4
申请日：2018-11-15
Applicant: 南开大学
Abstract: 本公开提供了一种柔性吊车下摆角测量、自动控制以及评价系统与方法，本公开可以模拟实际柔性吊车运行，同时利用视觉标定和机器学习拟合出吊绳弯曲特性，将此特性用于吊绳下端摆角的测量。依据该测量值，能够将其作为控制性能定量评价指标，对控制器性能进行定量评价，并据此修改、优化控制器参数，进行柔性吊车系统的自动或优化控制。
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公开(公告)号：CN111552301A
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN202010570039.2
申请日：2020-06-21
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种基于强化学习的蝾螈机器人路径跟踪的分层控制方法。针对蝾螈仿生机器人的路径跟踪问题，建立了分层控制框架，包括基于强化学习的上层控制器和基于逆运动学的底层控制器，实现了蝾螈仿生机器人跟踪目标路径。具体地，对于上层控制器，在softActor-Critic(演员-评论)算法的基础上设计了状态空间表示、动作空间表示和奖励函数，可以提高跟踪精度，消除静态误差。对于底层控制器，建立了基于逆运动学腿部控制器和脊柱控制器。最终，将机器人在仿真环境中训练好的控制器迁移到真实环境中，来验证算法的可行性与泛化能力。实验结果表明，本发明能够较好的完成控制目标，在仿真到实际的迁移性与泛化性方面表现出了更好的控制效果。
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公开(公告)号：CN107024865B
公开(公告)日：2019-12-03
申请号：CN201710300394.6
申请日：2017-05-02
Applicant: 南开大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 一种欠驱动桅杆式起重机定位消摆非线性控制方法，属于机电系统控制领域。该方法包括：根据起重机的动力学模型构造能量函数，并充分利用可驱动变量（吊杆旋转角和俯仰角）和不可驱动变量（负载径向摆角和切向摆角）之间的耦合关系，构造李雅普诺夫候选函数，从而设计出一种新型的非线性控制器。除此之外，为对吊杆转动的超调量进行有效限制，在控制器中加入限幅项，防止吊杆在目标位置附近来回摆动。此方法可以实现准确定位控制与快速消摆控制。
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公开(公告)号：CN110143280A
公开(公告)日：2019-08-20
申请号：CN201910456350.1
申请日：2019-05-29
Applicant: 南开大学
IPC: B64C33/02
Abstract: 一种基于连杆机构的仿蜂鸟扑翼无人飞行器的驱动机构，包括上底座和下底座，上底座上安装有8520空心杯电机、驱动齿轮、双联齿轮和带曲柄齿轮；下底座上安装有第一连杆、Z形左/右连杆、第三连杆和第四连杆，第四连杆的另一端上固定有翅翼前缘主轴。除电机、支撑柱、齿轮、轴承、铜轴套、T形针、齿轮碳杆轴和齿轮钢轴外，其余零件均使用树脂或尼龙材料通过3D打印方式获得，质量非常轻便，为设计质量30g以下且运动灵活的扑翼无人飞行器提供技术基础，具有很高的研究价值和广阔的应用前景。通过二级齿轮减速将电机的高转速转换为驱动扑翼扑动的合适速度，并通过双摇杆机构，来增大扑动幅值，最终可以达到接近145°的扑动幅值。
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公开(公告)号：CN109341707A
公开(公告)日：2019-02-15
申请号：CN201811462297.8
申请日：2018-12-03
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种未知环境下移动机器人三维地图构建方法。针对室内未知三维环境的地图构建问题，提出一种将信息增益引导局部探索策略和全局边界探索策略相结合的多探索策略方法。首先构建移动机器人自主探索和三维地图构建系统框架，包括地图构建模块和探索决策规划控制模块。其次，基于香农信息论建立信息增益引导决策模型，并设计了一种应用于多步探索动作评价的信息增益目标函数计算。最后，利用离线的局部运动轨迹构造局部探索策略，并结合信息增益引导全局边界探索策略实现了一种多策略探索方法，两种策略在探索过程中根据三维地图的实时构建情况动态切换。实验结果表明本发明在快速构建三维地图的同时保证了地图构建的完整性。
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