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公开(公告)号：CN118408553B
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202410867679.8
申请日：2024-07-01
Applicant: 西南科技大学 , 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨联合飞机科技有限公司
IPC: G01C21/20 , G06V20/17 , G06V20/64 , G06V10/25 , G06V10/26 , G06T17/00 , G01C21/00 , G01C21/16 , G01S17/86 , G01S19/47 , G01J5/48
Abstract: 本发明公开了一种环境三维重建与识别的无人机导航方法，包括：构建无人机外部环境的空间三维模型；采用体积函数表示无人机外部环境的空间三维模型，并简化得到线性方程；更新体积函数和空间三维模型；得到无人机相对于起始点的空间位置；规划无人机飞行路径；基于无人机飞行路径，组合多种传感器采集外部环境数据；对采集的外部环境数据进行相互校准处理，并采用点云表示校准后的外部环境数据，再计算点云的置信度；根据热成像图像和三维测距图像点云的置信度，识别外部环境不同类型的地表。本发明可实现自主飞行、准确定位、多维数据保存和分析以及多传感器组合应用等有益效果，提升了无人机在复杂环境下的飞行能力和安全性。
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公开(公告)号：CN118408553A
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202410867679.8
申请日：2024-07-01
Applicant: 西南科技大学 , 哈尔滨工业大学 , 哈尔滨联合飞机科技有限公司
IPC: G01C21/20 , G06V20/17 , G06V20/64 , G06V10/25 , G06V10/26 , G06T17/00 , G01C21/00 , G01C21/16 , G01S17/86 , G01S19/47 , G01J5/48
Abstract: 本发明公开了一种环境三维重建与识别的无人机导航方法，包括：构建无人机外部环境的空间三维模型；采用体积函数表示无人机外部环境的空间三维模型，并简化得到线性方程；更新体积函数和空间三维模型；得到无人机相对于起始点的空间位置；规划无人机飞行路径；基于无人机飞行路径，组合多种传感器采集外部环境数据；对采集的外部环境数据进行相互校准处理，并采用点云表示校准后的外部环境数据，再计算点云的置信度；根据热成像图像和三维测距图像点云的置信度，识别外部环境不同类型的地表。本发明可实现自主飞行、准确定位、多维数据保存和分析以及多传感器组合应用等有益效果，提升了无人机在复杂环境下的飞行能力和安全性。
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公开(公告)号：CN119414359B
公开(公告)日：2025-03-25
申请号：CN202510027218.4
申请日：2025-01-08
Applicant: 西南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种飞行器单束激光未知环境建图方法，属于三维地图重建技术领域，首先是将单束激光雷达采集到的数据与步进电机进行时间戳对齐，将得到的点云数据进行滤波与特征匹配，得到三维地图信息。通过轮式里程计与IMU对飞行器位姿进行估计，同时进行回环检测，减小累计误差，实时更新三维地图信息。采用前沿搜素算法，确定飞行器飞行的目标点，使用A*算法规划出路径轨迹，利用B样条曲线优化算法，使飞行器运动轨迹更加平滑，将控制指令发送给飞行器，进而获得未知环境的全局三维地图。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119535973A
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202411627353.4
申请日：2024-11-14
Applicant: 西南科技大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了基于激光感知的空中互操纵系统自抗扰控制方法，具体为建立四旋翼无人机的动力学模型和运动学模型，将机械臂作为无人机的外部干扰；采集飞行机械臂周围的点云数据，通过精确的分割和配准处理，利用处理后的点云数据进行图优化，从而精确定位四旋翼无人机位置；通过PID位置控制串联改进的积分型自抗扰姿态控制策略，根据四旋翼无人机位置，生成控制四旋翼无人机运动轴的力矩指令；根据四旋翼无人机的升力和力矩指令计算螺旋桨相应的油门控制信号，完成四旋翼无人机的控制。通过图优化框架精确传递位姿信息，结合改进的积分型自抗扰控制技术，显著提升系统的稳定性和操作精度，确保无人机在复杂的环境中实现精准操控与稳定性的维护。
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公开(公告)号：CN118981835A
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202411057705.7
申请日：2024-08-02
Applicant: 西南科技大学
Abstract: 发明公开了一种飞行机械臂耦合的抗干扰控制算法，包括初始化外环控制器和内环控制器；接收输入期望的位置信息，计算飞行器期望的姿态角；将接收的期望姿态角输入至改进的模糊自抗扰控制器中以生成控制律，并基于控制律生成控制信号，并控制信号传输至控制分配器；控制分配器将接收的控制量信号转换并输出为对应的电机控制信号；电机控制器控制四个无刷电机转速不同。本发明输入期望飞行器的位姿后，设计一种改进的模糊自抗扰姿态控制器来抑制抵消系统外部扰动和内部扰动，以此稳定飞行器平台，控制无人机姿态，为机械臂后续动作操作提供稳定的平台。
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公开(公告)号：CN119414359A
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202510027218.4
申请日：2025-01-08
Applicant: 西南科技大学
Abstract: 本发明公开了一种飞行器单束激光未知环境建图方法，属于三维地图重建技术领域，首先是将单束激光雷达采集到的数据与步进电机进行时间戳对齐，将得到的点云数据进行滤波与特征匹配，得到三维地图信息。通过轮式里程计与IMU对飞行器位姿进行估计，同时进行回环检测，减小累计误差，实时更新三维地图信息。采用前沿搜素算法，确定飞行器飞行的目标点，使用A*算法规划出路径轨迹，利用B样条曲线优化算法，使飞行器运动轨迹更加平滑，将控制指令发送给飞行器，进而获得未知环境的全局三维地图。
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公开(公告)号：CN119229216B
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202411722079.9
申请日：2024-11-28
Applicant: 西南科技大学
IPC: G06V10/764 , G06V10/762 , G06V10/40 , G06V20/17
Abstract: 本发明公开了一种基于霍夫变换的双阶段关键区域语义地图构建方法，针对现有无人机环境建模涉及大量计算，并不总能保证在当前可用的机载计算设备上实现对实际测距图像的实时处理的问题，提出了双阶段线性平面提取方法，在第一阶段将原始点云的三维空间分解为二维平面子空间，并将三维空间中平面对象的搜索问题转换为二维子空间（扫描平面）中直线段的搜索问题，从而通过降低搜索对象和搜索空间的维度，显著减少计算量；第二阶段同样不涉及大量计算，因为平面对象的搜索不是基于原始点云，而是基于在第一阶段提取出的直线段，这些直线段的数量远少于原始图像中的点数，进一步减少了计算量，进而提高了无人机在工业城市环境中的自主任务执行效率。
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公开(公告)号：CN119229216A
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202411722079.9
申请日：2024-11-28
Applicant: 西南科技大学
IPC: G06V10/764 , G06V10/762 , G06V10/40 , G06V20/17
Abstract: 本发明公开了一种基于霍夫变换的双阶段关键区域语义地图构建方法，针对现有无人机环境建模涉及大量计算，并不总能保证在当前可用的机载计算设备上实现对实际测距图像的实时处理的问题，提出了双阶段线性平面提取方法，在第一阶段将原始点云的三维空间分解为二维平面子空间，并将三维空间中平面对象的搜索问题转换为二维子空间（扫描平面）中直线段的搜索问题，从而通过降低搜索对象和搜索空间的维度，显著减少计算量；第二阶段同样不涉及大量计算，因为平面对象的搜索不是基于原始点云，而是基于在第一阶段提取出的直线段，这些直线段的数量远少于原始图像中的点数，进一步减少了计算量，进而提高了无人机在工业城市环境中的自主任务执行效率。
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