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公开(公告)号：CN116382307A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310654646.0
申请日：2023-06-05
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了基于未知连通区域质心的多机器人自主探索方法及系统，涉及多机器人协同自主探索技术领域，所述方法包括：使用维诺图划分即将探索的未知区域，为机器人分配负责探索的维诺图分区；在机器人团队周围和每一个机器人周围分别选择全局探索窗口和局部探索窗口；提取所有探索窗口的未知连通区域；计算未知连通区域的质心；利用设计的无参效用函数的值确定机器人的探索区域。本发明在多机器人协同自主探索过程中，利用基于维诺图的多机器人协同策略以及基于未知连通区域质心引导的探索策略，通过设计的无参效用函数评估质心，提高了多机器人自主探索效率。
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公开(公告)号：CN119439985A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411344623.0
申请日：2024-09-25
Applicant: 南开大学
IPC: G05D1/43 , G05D1/246 , G05D1/633 , G05D1/644 , G05D109/10
Abstract: 本申请涉及机器控制领域，提供了针对地面机器人的地形探索方法、装置、设备及存储介质。所述方法包括：对探索状态地图的各个区域进行可通行性状态标记，可通行性状态包括已探索不可通行状态、已探索可通行状态以及未探索状态；在探索状态地图中，确定包含地面机器人且仅包含已探索区域的最大正方形；对各个未知区域分别进行安全度评估；基于预设探索目标和各个未知区域的安全度，确定地面机器人的最优探索路由；按照最优探索路由规划地面机器人的安全探索路径，并控制地面机器人基于安全探索路径，对具有未探索状态的区域进行地形探索。本申请提供的方法可以提高地面机器人的探索效率。
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公开(公告)号：CN119224743B
公开(公告)日：2025-02-07
申请号：CN202411730525.0
申请日：2024-11-29
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种激光雷达与相机外在参数校准方法，包括如下步骤：判断激光点云致密性是否满足要求；生成激光强度图像、激光深度图像及激光索引图像，并进行图像增强处理；将视觉图像处理为视觉强度图像并生成视觉深度图像；估计深度对应点对以及强度对应点对；修剪对应点对，优化外在参数；删除相机视角下不可见的激光点云，生成校正后激光强度图像、校正后激光深度图像及校正后激光索引图像；对外在参数由粗到细优化求解，得到最终优化的外在参数。本发明提供的方法通过数据积累评估准则、图像增强方案及由粗到细的激光雷达图像校正策略的结合，能够获得高质量激光强度图像及激光深度图像。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118689232B
公开(公告)日：2024-12-06
申请号：CN202411161448.1
申请日：2024-08-23
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明提供了一种分布式无人机集群自主编队飞行方法、装置和存储介质，涉及无人机导航，包括：构建三维地图；通过路径搜索获取初始路径；提取安全飞行走廊；获取其它无人机的轨迹信息，计算本机的最优队形保持轨迹；根据最优队形保持轨迹以及机载传感器数据计算本机的实际飞行轨迹；执行实际飞行轨迹并将实际飞行轨迹发布至无线广播网络，以便其它无人机获取。本发明提出的分布式无人机集群自主编队飞行方法具有编队保持意识，生成了考虑队形尺度缩放的理论最优编队轨迹，并基于此引导无人机实际飞行轨迹的优化，提升了无人机集群的队形保持效果，而且令其在复杂的稠密障碍物环境下也能够快速地规划出一条安全、高效且主动保持队形的飞行轨迹。
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公开(公告)号：CN118548900A
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202411025736.4
申请日：2024-07-30
Applicant: 南开大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供了一种多无人机协同自主探索方法、装置和存储介质，涉及无人机导航领域，包括：根据传感器数据构建三维占据栅格地图；根据三维占据栅格地图，由多架无人机共同增量式构建动态拓扑图，期间，单架无人机向其它无人机发送动态拓扑图增量构建的部分；单架无人机根据自身状态信息以及其它无人机状态信息在动态拓扑图上进行局部的维诺划分以及全局的维诺划分；基于维诺划分的结果进行局部探索和全局探索。本发明在多无人机协同自主探索任务中，通过整合已探索空间和可探索空间信息动态构建可用于高效信息同步的动态拓扑图，并在动态拓扑图上进行维诺划分高效且合理地分配探索任务，降低通信量，提高探索效率。
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公开(公告)号：CN117990089A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410155046.4
申请日：2024-02-04
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明提供了一种动态实时视觉里程计实现方法、装置和存储介质，涉及感知与定位技术领域，包括：获取实时图像；定义物体类别和运动概率；检测实时图像中的特征点，赋予特征点对应像素的物体类别和运动概率；筛选特征点并进行位姿解算；基于几何方法计算特征点的运动概率；融合几何方法得到的运动概率以及深度学习方法得到的运动概率；更新相机位姿和地图点。通过提出运动概率和物体类别两种强化语义信息，将深度学习与几何方法紧耦合到视觉里程计中，提高了视觉里程计对场景中动态物体的抗干扰能力，增强了系统鲁棒性。
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公开(公告)号：CN117182891A
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202310723230.X
申请日：2023-06-16
Applicant: 南开大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本申请提供一种机械臂主动建图方法及装置，属于图像处理领域。该方法包括：机械臂手眼标定后更新环境地图并进行边界体素检测，生成边界体素地图；将边界体素地图以最小分辨率融合到预设环境八叉树地图的根节点，生成三维融合地图；基于三维边界地图确定探索域，生成观测球；在观测球面上设置采样点，根据采样点位置与视觉传感器的光轴向量的旋转关系，获得机械臂末端视觉传感器观测位姿集；结合手眼标定与机械臂运动学模型求解，获得对应机械臂观测构型集；计算机械臂当前位姿到视点的观测位姿的无干涉路径，用于移动获取地图。本申请通过边界体素地图和环境八叉树地图结合，避免了路径规划中建模与规划单独解耦进行，可以有效避免潜在碰撞风险。
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公开(公告)号：CN109976164B
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN201910340919.8
申请日：2019-04-25
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明公开了一种基于最优控制的旋翼无人机能量优化视觉覆盖轨迹规划方法。其包括：建立旋翼无人机能量消耗模型，将旋翼无人机飞行过程中的能量消耗描述为实时功率对时间的积分，建立起实时功率与旋翼无人机运动状态、起飞重量、风阻、空阻之间的对应关系；以最小化旋翼无人机能耗为性能指标，以初始状态，终端状态等作为约束，构建开环最优控制问题并求解任意两路径点之间的能量最优轨迹；把覆盖指定兴趣区域所需遍历的所有路径点记入加权图，通过启发式算法搜索得到覆盖整个兴趣区域能耗最少的覆盖轨迹。本发明可以实现客观、直接、精确的旋翼无人机视觉覆盖轨迹规划，充分考虑旋翼无人机的各种性能约束，并且提高了旋翼无人机的视觉覆盖效率。
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