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公开(公告)号：CN112099527B
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202010978134.6
申请日：2020-09-17
Applicant: 湖南大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种垂直起降无人机在移动平台上自主着陆的控制方法及系统，该方法首先建立垂直起降无人机和移动平台的相对运动学模型，估计出移动平台相对其自身的精确三维位置和姿态，之后采用预定性能规范误差变换方法及基于该方法的反演控制方法实现垂直起降无人机在移动平台上自主着陆。基于误差变换的反演控制方法有效解决其他反演控制方法中“组合爆炸”的问题，保证输出误差沿绝对衰减时间函数收敛到预定义的残差集，并且最大过冲低于预定水平。该系统包含垂直起降无人机、单目视觉装置、自主着陆控制模块、AprilTag视觉基准系统、移动平台，通过最少的传感器与低复杂度的控制方法使得垂直起降无人机载荷低，自主着陆的机动性强。
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公开(公告)号：CN112114594B
公开(公告)日：2021-07-16
申请号：CN202011088200.9
申请日：2020-10-13
Applicant: 湖南大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供了一种基于视觉与性能约束的多无人机协同控制方法及系统。所述基于视觉与性能约束的多无人机协同控制方法包括：步骤S1：对总目标任务分解得到相互独立的子任务，建立子任务的无人系统；步骤S2：在当前子任务的无人系统中选择一个最优领航者，跟随者检测领航者带有的ArUco基准标记，由此获取它相对于领航者的相对位姿；步骤S3：基于领航者‑跟随者框架建立子任务的无人系统模型；步骤S4：设计基于预定任务性能规范的误差变换方法；步骤S5：根据变换后的误差设计跟随者的PID控制律，保证跟随者按预定任务性能跟随领航者，最后达到多无人机自主协同控制的目标。本发明能够在GPS缺失的环境下实现时间、空间与任务等多维度的有效协同，满足小型化、智能化和自主化的需求。
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公开(公告)号：CN111310631B
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN202010084629.4
申请日：2020-02-10
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明属于视觉目标跟踪技术领域，公开了一种旋翼作业飞行机器人目标跟踪方法及系统，以Siamfc框架为基础，通过偏移量学习，引入Resnet50作为特征提取网络，使网络学习到更多语义信息，应对目标外观变化；跟踪网络在分类判别器的基础上新增一个目标尺度估计模块，可预测目标边界框与目标真实框的IOU，准确的对目标边界框进行预测，并通过反向梯度对边界框进行迭代修正，使网络能准确的对目标的尺度变化进行预测；利用Resnet50多层特征输出，采用残差融合的策略，对网络不同层的输出进行融合，进一步提升算法的鲁棒性，提高网络性能，并保障了网络对小目标的判别能力，最终实现对目标的准确跟踪。
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公开(公告)号：CN111552293B
公开(公告)日：2021-01-15
申请号：CN202010400932.0
申请日：2020-05-13
Applicant: 湖南大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种视野约束下基于图像的移动机器人编队控制方法，包括以下步骤：S1、建立领航者‑跟随者系统框架，并利用领航者‑跟随者系统框架对领航者和跟随者之间的相对运动学建模，得到在归一化图像空间中领航者和跟随者的相对视觉运动学；S2、定义基于归一化图像空间的具有预定性能规范以及视野约束的误差变换；S3、设计一种参数自适应估计律用于在线估计跟随者机载单目相机光学中心与领航者身上单个特征点之间的相对高度倒数；S4、解算出跟随者所需要的角速度和线速度，进而完成跟随者对领航者的跟踪。通过参数自适应估计律和具有预定性能规范以及视野约束的性能函数定义误差变换，具有计算简便、视场约束有效和瞬态、稳态性能良好的优点。
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公开(公告)号：CN112114594A
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN202011088200.9
申请日：2020-10-13
Applicant: 湖南大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供了一种基于视觉与性能约束的多无人机协同控制方法及系统。所述基于视觉与性能约束的多无人机协同控制方法包括：步骤S1：对总目标任务分解得到相互独立的子任务，建立子任务的无人系统；步骤S2：在当前子任务的无人系统中选择一个最优领航者，跟随者检测领航者带有的ArUco基准标记，由此获取它相对于领航者的相对位姿；步骤S3：基于领航者‑跟随者框架建立子任务的无人系统模型；步骤S4：设计基于预定任务性能规范的误差变换方法；步骤S5：根据变换后的误差设计跟随者的PID控制律，保证跟随者按预定任务性能跟随领航者，最后达到多无人机自主协同控制的目标。本发明能够在GPS缺失的环境下实现时间、空间与任务等多维度的有效协同，满足小型化、智能化和自主化的需求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112003190A
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN202010916309.0
申请日：2020-09-03
Applicant: 湖南大学
IPC: H02G1/02
Abstract: 本发明公开了一种用于输电线路维护的空中作业机器人，包括无人机平台、Delta并联机构以及切除作业机构，所述Delta并联机构固定在所述无人机平台下方，所述切除作业机构固定在所述Delta并联机构的末端；所述切除作业机构至少包括夹紧机构支撑板、夹紧机构以及电热丝，所述夹紧机构固定于所述夹紧机构支撑板上，所述夹紧机构上形成容纳空间用于容纳输电线路，所述电热丝设固定于所述夹紧机构上并横穿所述容纳空间。本发明提供的所述空中作业机器人能够从上方对飘挂物进行切除，由于电热丝直接将飘挂物与输电线路的连接点进行了切除，所以不存在残留物剩下的情况，切除效果更好。
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公开(公告)号：CN111596690A
公开(公告)日：2020-08-28
申请号：CN202010541478.0
申请日：2020-06-15
Applicant: 湖南大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种无线速度测量的四旋翼飞行机器人机动编队控制方法，先针对可在三维空间机动的多四旋翼飞行机器人系统，利用牛顿-欧拉方程建立每个四旋翼飞行机器人的动力学模型；再基于辅助滤波信号发生器，引入若干辅助变量的二阶信号以消除在多四旋翼飞行机器人编队控制中对线速度测量的需求；最后，基于几何控制的方法，在欧氏群SE(3)上设计包括内外环级联结构的非线性控制律，其中内环控制姿态动力学，外环协调每个四旋翼飞行机器人的平移动力学，以实现高机动编队控制目标；与现有技术相比，本发明所涉及的控制律(净推力和体转矩)均不取决于线速度矢量，即本发明所提出的四旋翼飞行机器人机动编队控制方法是实现无线速度的，无需线速度测量。
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公开(公告)号：CN106444769A
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201610934732.7
申请日：2016-10-31
Applicant: 湖南大学
IPC: G05D1/02
CPC classification number: G05D1/0217 , G05D2201/0217
Abstract: 本发明公开了一种室内移动机器人增量式环境信息采样的最优路径规划方法，其步骤为：险的评估概率；(2)利用增量式环境信息采样的最优路径规划算法进行路径规划；(3)室内移动机器人进行路径选择并进入新的路径规划流程。采用的增量式环境信息采样的最优路径规划算法能够根据室内移动机器人的当前状况和机器人固有的非完整约束，实时规划当前最佳路径，同时，搜索树扩展过程中的碰撞检测环境得到优化，提高了规划效率，使室内移动机器人能够快速安全有效的到达指定位置。(1)获取周围环境信息，建立基于障碍物碰撞风
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公开(公告)号：CN104298239B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201410512492.2
申请日：2014-09-29
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种室内移动机器人增强地图学习路径规划方法，其步骤为：(1)获取周围环境信息，建立障碍概率密度模型；(2)利用贪心算法和增强地图学习方法进行路径规划；(3)室内移动机器人路径选择及自适应速度调整策略。采用的增强地图学习路径规划能够根据室内移动机器人的当前状况和机器人固有的非完整约束，实时规划当前最佳路径，同时自适应的速度调整策略可以兼顾室内移动机器人的越障能力，目标点收敛能力和规划效率，使室内移动机器人能够安全有效的到达指定位置。
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公开(公告)号：CN103978474B
公开(公告)日：2015-09-23
申请号：CN201410202320.5
申请日：2014-05-14
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种面向极端环境的特种作业机器人，包括带有主控单元的主控仓体，主控仓体上装设有底盘行走单元和折叠伸展式臂架单元，底盘行走单元中设有供电模块，折叠伸展式臂架单元包括支撑臂基座和多级连接支撑臂架，支撑臂基座装设于主控仓体上，第一级连接支撑臂架与支撑臂基座铰接、最末级连接支撑臂架设有安装座，支撑臂基座上铰接有第一直线驱动机构，第一直线驱动机构的第一驱动杆与第一级连接支撑臂架铰接连接，相邻的连接支撑臂架之间铰接有连臂扣件，连臂扣件通过第二直线驱动机构与一个连接支撑臂架铰接，第一直线驱动机构、第二直线驱动机构、供电模块分别与主控单元相连。本发明具有作业范围大、空间占用小、应用范围广的优点。
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