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公开(公告)号：CN108439209A
公开(公告)日：2018-08-24
申请号：CN201810400807.2
申请日：2018-04-28
Applicant: 南开大学
CPC classification number: B66C13/063 , B66C13/16 , B66C13/48
Abstract: 本发明公开了一种欠驱动船用吊车有限时间内定位控制方法、装置及系统，该方法包括：步骤(1)：基于船用吊车系统可驱动部分的动力学模型构造二阶滑模面，并引入与定位误差信号相关的非线性有界函数构造非线性控制器；步骤(2)：接收设定的船用吊车系统的物理参数；步骤(3)：接收实时采集的吊杆俯仰角、吊绳长度、负载摆角和海浪干扰引起的船体横滚角；步骤(4)：将接收的数据通过所提非线性控制器，计算控制吊杆俯仰运动和吊绳长度的输入力和力矩；步骤(5)：驱动吊杆和吊绳在有限时间内移动到目标位置，并且可以消除负载的残余摆动。
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公开(公告)号：CN106986271B
公开(公告)日：2018-07-20
申请号：CN201710259672.8
申请日：2017-04-20
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种考虑持续干扰与参数不确定性的船用吊车控制方法，属于欠驱动机械系统自动控制的技术领域。该方法包括：针对受持续干扰影响的船用吊车系统动力学模型，考虑包括负载等在内的参数不确定影响，设计了一种非线性控制方法，能实现船用吊车的控制目标，同时可补偿吊绳升降及悬臂俯仰过程中的重力影响。实验结果表明，此方法可处理船用吊车系统的参数不确定性及干扰影响，有效抑制负载摆动，实现负载的精确定位。
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公开(公告)号：CN106236519B
公开(公告)日：2018-07-10
申请号：CN201610828782.7
申请日：2016-09-18
Applicant: 南开大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 一种面向步态和平衡康复训练的单绳悬吊主动减重系统。主要包括架空位移单元，竖直拉力单元和人机连接单元。其中架空位移单元包括主体支架、两根横向轨道和两根纵向轨道及其下方分别设置的位移驱动机构。竖直拉力单元包括一对滑轨、两个动板、两个压簧、压力传感器、电缸、卷绳电机、绞盘和偏角测量装置。吊绳通过卷绳电机驱动的绞盘、电缸一侧的滑轮、远离电缸一侧的动板上的滑轮、压力传感器顶端滑轮和吊绳偏角测量装置，最终与人机连接单元相连。本发明是一种新型的虚拟质量卸载下肢康复系统，通过虚拟去质量的方法为轻度和中度下肢神经受损的患者提供一个良好的康复训练环境，具有很高的研究价值和广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN106986271A
公开(公告)日：2017-07-28
申请号：CN201710259672.8
申请日：2017-04-20
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种考虑持续干扰与参数不确定性的船用吊车控制方法，属于欠驱动机械系统自动控制的技术领域。该方法包括：针对受持续干扰影响的船用吊车系统动力学模型，考虑包括负载等在内的参数不确定影响，设计了一种非线性控制方法，能实现船用吊车的控制目标，同时可补偿吊绳升降及悬臂俯仰过程中的重力影响。实验结果表明，此方法可处理船用吊车系统的参数不确定性及干扰影响，有效抑制负载摆动，实现负载的精确定位。
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公开(公告)号：CN104616292B
公开(公告)日：2017-07-11
申请号：CN201510021985.0
申请日：2015-01-19
Applicant: 南开大学
IPC: G06T7/80
Abstract: 一种基于全局单应矩阵的单目视觉测量方法。本发明提出了一种图像平面与所观测地面之间的全局单应矩阵标定方法，从而获得图像平面与整个场景平面之间的一一映射关系。首先，将标定板放置于地面不同位置处，获得多个标定板与对应图像平面直接的局部单应矩阵，然后将多个局部单应矩阵进行信息融合，从而得到全局意义上的映射关系，即全局单应矩阵。同时，本发明对关联高度信息的单应矩阵进行了标定，从而能够对任意已知高度的待测平面进行视觉测量。本发明无需摄像机内参数，且标定精度较高。标定结果成功地应用于室内移动机器人位姿测量。对比实验结果表明，在整个摄像机视野范围内，相比局部单应矩阵的标定方法，本发明具有更高的视觉测量精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105174061B
公开(公告)日：2017-03-29
申请号：CN201510624100.6
申请日：2015-09-28
Applicant: 南开大学
IPC: B66C13/18
Abstract: 一种基于伪谱法的双摆吊车全局时间最优轨迹规划方法。解决非线性双摆桥式吊车系统自动控制问题，方法具有良好的台车定位与两级负载摆动消除性能。首先对系统运动学模型进行变换，以方便接下来的分析。之后考虑包括两级摆角及台车速度和加速度上限值在内的多种约束,构造出相应的优化问题。随后，利用高斯伪谱法将该带约束的优化问题转化为更易于求解的非线性规划问题并求解，得到时间最优的台车轨迹。本发明利用伪谱法的思想对复杂的时间最优问题进行处理与转化，降低了求解的难度；同时，本方法可以得到全局时间最优的结果，可极大地提高吊车系统的工作效率。仿真与实验结果表明，本发明能取得良好的控制效果，具有很好的实际应用价值。
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公开(公告)号：CN102693543B
公开(公告)日：2014-08-20
申请号：CN201210159132.X
申请日：2012-05-21
Applicant: 南开大学
IPC: G06T7/00
Abstract: 一种室外环境下变焦云台摄像机全自动标定方法。针对室外环境下变焦云台摄像机，提出一种全自动且高精度的标定算法。首先将摄像机模型分解为变焦转换模型与定焦参数模型。对于前者，通过设立多个参考点，建立多倍变焦情况下的变焦转换模型；然后基于单应矩阵回溯技术，得到全局参考点与多组已选定变焦参数下变焦模型的转换关系，并在此基础上对缩放系数与变焦中心等参数进行曲线拟合。对于后者，利用旋转角度信息对定焦参数模型进行在线标定。由于将变焦中心与主点位置作为独立变量分别进行标定，确保了模型的完整性与准确性；且多参考点方法较好解决了变焦情况下特征匹配点过少问题，提高了标定精度。实验结果表明了本发明具有良好的性能。
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公开(公告)号：CN102765665A
公开(公告)日：2012-11-07
申请号：CN201210243536.7
申请日：2012-07-13
Applicant: 南开大学
Abstract: 基于负载广义运动的桥式吊车非线性耦合控制方法。针对欠驱动吊车系统，提出了一种基于负载广义运动的非线性耦合控制方法，该方法具有良好的台车定位与负载摆动消除性能。相比较已有的吊车控制方法，该方法既适用于镇定控制又适用于轨迹跟踪控制。该方法包括：设计了一个类似于负载水平位移的信号，并在此基础之上构造了一种新的误差信号，增强了台车与负载之间的耦合关系；提出了一种新颖的非线性耦合控制方法，将吊车系统转化为一个由负载摆动子系统与误差信号子系统组成的互联系统。借助输入—状态稳定性理论与拉塞尔不变性原理证明了闭环系统的控制性能。实验结果表明，本发明所提出的控制方法能取得良好的控制效果，具有很好的实际应用价值。
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公开(公告)号：CN102693543A
公开(公告)日：2012-09-26
申请号：CN201210159132.X
申请日：2012-05-21
Applicant: 南开大学
IPC: G06T7/00
Abstract: 一种室外环境下变焦云台摄像机全自动标定方法。针对室外环境下变焦云台摄像机，提出一种全自动且高精度的标定算法。首先将摄像机模型分解为变焦转换模型与定焦参数模型。对于前者，通过设立多个参考点，建立多倍变焦情况下的变焦转换模型；然后基于单应矩阵回溯技术，得到全局参考点与多组已选定变焦参数下变焦模型的转换关系，并在此基础上对缩放系数与变焦中心等参数进行曲线拟合。对于后者，利用旋转角度信息对定焦参数模型进行在线标定。由于将变焦中心与主点位置作为独立变量分别进行标定，确保了模型的完整性与准确性；且多参考点方法较好解决了变焦情况下特征匹配点过少问题，提高了标定精度。实验结果表明了本发明具有良好的性能。
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公开(公告)号：CN100582738C
公开(公告)日：2010-01-20
申请号：CN200710150589.3
申请日：2007-11-30
Applicant: 南开大学
IPC: G01N13/16
Abstract: 一种基于压电扫描管动态特性的原子力显微镜成像方法及装置。首先针对当前原子力显微镜普遍采用的成像方法在高速扫描下成像误差大的缺点，通过分析AFM成像部件的信号，提出了一种加入压电扫描管动态特性的改进成像方法，包括：模型的辨识、参数的标定、采集成像所需数据及成像。本发明有效地提高了AFM在Z方向上的成像精度，特别是对于AFM高速扫描下的成像精度有着明显的改善效果。成像装置采用本原CSPM4000及其所提供的信号访问接口，利用RTLinux良好的实时性，在PC上实现了控制周期为50μs的精确实时反馈控制。利用该装置可以在高速扫描时实现样品的精确成像，并能为以后进行纳米操作方面的研究提供条件。
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