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公开(公告)号：CN113065499B
公开(公告)日：2022-07-01
申请号：CN202110398811.1
申请日：2021-04-14
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于视觉学习驱动的空中机器人集群控制方法及系统，包括以下步骤：采用摄像头模块扫描获取当前空中机器人全方位周围场景图像；对全方位周围场景图像进行预处理，得到预处理后的全方位周围场景图像；根据预处理后的全方位周围场景图像和预设的网络模型，得到网络模型输出的控制量；检测空中机器人当前运行状态信息，根据当前运行状态信息确认当前空中机器人运行正常时，获取当前空中机器人前一次运行的目标速度，根据前一次运行的目标速度和网络模型输出的控制量得到最终控制量，根据最终控制量实现对当前空中机器人的控制，解决了传统空中机器人无法在通讯困难以及GPS拒止的环境中实现集群的问题。
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公开(公告)号：CN112099505B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202010979689.2
申请日：2020-09-17
Applicant: 湖南大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种低复杂度的移动机器人视觉伺服编队控制方法，该方法首先根据领航者和跟随者之间的相对运动学模型得到图像空间中的相对视觉运动学模型，之后对相对视觉运动学模型进行视觉特征向量转换，得到解耦视觉运动学模型，接着对图像误差向量进行包含预定性能规范误差变换，最后设计出跟随者的角速度和线速度，进而得到基于跟随者角速度和线速度的控制律，实现跟随者对领航者的跟踪控制。本发明设计的控制器的计算量小，不需要机器人之间的相对角度、距离、领航者的速度以及特征点的深度信息。所有需要的信息都从图像上获取，从而减少对额外传感器的依赖，大大提高了系统的自主性。
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公开(公告)号：CN112284290A
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN202011122728.3
申请日：2020-10-20
Applicant: 湖南大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 本发明公开了一种航空发动机叶片机器人自主测量方法及系统。该方法包括：标定伺服旋转工作台、结构光三维扫描仪、机器人，根据航空发动机叶片设计模型布置测量点，规划机器人测量的路径，测量航空发动机叶片的三维形貌，处理航空发动机叶片的测量数据。该系统包括硬件系统和软件系统，硬件系统包含伺服旋转工作台、叶片测量夹具、结构光三维扫描仪、机器人、机器人控制柜、工业计算机；软件系统包含测量系统标定模块、测量点布局模块、机器人测量路径规划模块、点云数据处理及可视化模块、三维模型格式转换模块、人机交互模块、测量过程控制模块。本发明根据产品设计模型自动布局测量点并生成机器人测量路径，实现机器人自主测量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112509018B
公开(公告)日：2023-02-17
申请号：CN202011397111.2
申请日：2020-12-03
Applicant: 湖南大学
IPC: G06T7/33 , G06V10/762
Abstract: 本发明提供了一种四元数空间优化的三维图像配准方法。所述一种四元数空间优化的三维图像配准方法利用点云的法向量特征解耦旋转及平移的关联，再利用循环直方图搜索的机制迭代的搜索最优变换，将不同视角的三维图像进行配准。本发明提出了一种全新的点云配准方法体系，能够将旋转与平移解耦，极大地提升了算法效率，并且能够应用于更加全面的三维图像配准中，能够取得更加精确的配准效果，具有极高的算法适应性。
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公开(公告)号：CN112284290B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202011122728.3
申请日：2020-10-20
Applicant: 湖南大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 本发明公开了一种航空发动机叶片机器人自主测量方法及系统。该方法包括：标定伺服旋转工作台、结构光三维扫描仪、机器人，根据航空发动机叶片设计模型布置测量点，规划机器人测量的路径，测量航空发动机叶片的三维形貌，处理航空发动机叶片的测量数据。该系统包括硬件系统和软件系统，硬件系统包含伺服旋转工作台、叶片测量夹具、结构光三维扫描仪、机器人、机器人控制柜、工业计算机；软件系统包含测量系统标定模块、测量点布局模块、机器人测量路径规划模块、点云数据处理及可视化模块、三维模型格式转换模块、人机交互模块、测量过程控制模块。本发明根据产品设计模型自动布局测量点并生成机器人测量路径，实现机器人自主测量。
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公开(公告)号：CN113189875A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110475196.X
申请日：2021-04-29
Applicant: 湖南大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于圆形特征的无人机在移动平台上鲁棒着陆方法，包括步骤：S1、建立无人机自主着陆系统，包括一台欠驱动的四旋翼无人机和一台附有圆形特征的移动平台；S2、引入虚拟相机平面，并基于虚拟相机平面中的圆形特征定义图像矩，构造虚拟相机平面的视觉动力学；S3、构造时变李亚普洛夫函数和性能管道函数，并基于时变李亚普洛夫函数和性能管道函数设计一种鲁棒的基于图像的平移控制律；S4、根据平移控制律解算四旋翼无人机着陆所需的角度信息，进而设计几何姿态控制律，完成四旋翼无人机在移动平台上的着陆。本发明无须得到传统方法中需要的相对高度，移动平台的速度与角度，具有鲁棒的着陆表现、低成本的计算量和可控的瞬态性能优点。
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公开(公告)号：CN112509018A
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN202011397111.2
申请日：2020-12-03
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明提供了一种四元数空间优化的三维图像配准方法。所述一种四元数空间优化的三维图像配准方法利用点云的法向量特征解耦旋转及平移的关联，再利用循环直方图搜索的机制迭代的搜索最优变换，将不同视角的三维图像进行配准。本发明提出了一种全新的点云配准方法体系，能够将旋转与平移解耦，极大地提升了算法效率，并且能够应用于更加全面的三维图像配准中，能够取得更加精确的配准效果，具有极高的算法适应性。
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公开(公告)号：CN111552293A
公开(公告)日：2020-08-18
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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