公开(公告)号：CN118864827A

公开(公告)日：2024-10-29

申请号：CN202411345989.X

申请日：2024-09-26

Applicant: 湖南大学

Inventor： 毛建旭 ,  陶梓铭 ,  王耀南 ,  张辉 ,  刘彩苹 ,  谢核 ,  易俊飞 ,  曾凯 ,  钟杭 ,  朱青 ,  刘敏

IPC: G06V10/25 ,  G06N3/0464 ,  G06N3/084 ,  G06V10/764 ,  G06V10/80 ,  G06V10/82 ,  G06V20/64

Abstract: 一种针对大型装配过程全场景的统一化三维目标检测方法，包括：1、构建全场景激光雷达感知平台，采集三维点云数据；2、制作装配制造场景的检测数据集；3、构建三维目标检测模型；4、将训练集中的数据输入到三维目标检测模型中，得到目标分类结果和目标边界框回归结果；5、构建总损失函数，计算目标分类结果与目标边界框回归结果的损失值，循环4至5，直至总损失函数收敛，更新权重，得到训练后的三维目标检测模型；6、对训练后的三维目标检测模型进行测试，得到检测结果。本发明增加了装配效率，提高了装配质量，能及时发现和处理装配过程中的问题，避免了制造业中传统人工装配过程的安全隐患，有助于推动工业智能制造快速且高质量的发展。

公开(公告)号：CN118544363B

公开(公告)日：2024-10-01

申请号：CN202411009284.0

申请日：2024-07-26

Applicant: 湖南大学

Inventor： 王耀南 ,  曾丹平 ,  江一鸣 ,  张辉 ,  毛建旭 ,  钟杭 ,  谭浩然 ,  冯运 ,  谢核

IPC: B25J9/16

Abstract: 本发明公开了一种基于自适应阻抗的多移动机器人协同搬运控制方法，每个移动机器人通过两个有限时间全分布式观测器分别估计参考点的实际位姿和理想位姿及其前二阶微分，然后根据估计的参考点的位姿、机械臂末端执行器的位姿以及协同搬运的闭链约束得到移动机器人末端的理想轨迹和移动机器人末端与参考点之间位姿偏差的估计值；每一个移动机器人的自适应阻抗系统与一个虚拟的能量罐互联，能量罐用于指导阻抗参数的更新，从而保证整个协作自适应阻抗系统的无源性；处理移动机器人未知的系统动力学，利用神经网络设计渐近跟踪自适应神经网络控制器，从而渐近实现理想的自适应阻抗关系。在安全协作的前提下提高了多机器人协同搬运系统的操作精度。

公开(公告)号：CN118650634A

公开(公告)日：2024-09-17

申请号：CN202411133433.4

申请日：2024-08-19

Applicant: 湖南大学

Inventor： 王耀南 ,  杨子豪 ,  江一鸣 ,  张辉 ,  钟杭 ,  谭浩然 ,  冯运 ,  彭伟星 ,  谢核

IPC: B25J9/16 ,  G06T7/73

Abstract: 一种基于深度学习的多机器人柔性物体伺服方法，包括：1、搭建多机协同操作柔性物体装配场景；2、确认柔性物体位置以及抓取点，控制双机器人协同抓取柔性物体；3、双机器人协同柔性物体伺服成多组形状，并记录柔性物体的点云信息和机器人末端位置信息；4、特征提取器提取点云信息的特征向量，并训练形变控制模块；5、收集一组随机生成的形状点云信息并导入到形变控制模块中，输出运动指令，控制双机器人协同抓取柔性物体，并将物体形状伺服到目标形状。本发明设计了一套基于深度学习、柔性物体形状伺服和多机协同控制的框架，提高了机器人对不同材料可形变零件的形状伺服的泛化性，提升柔性部件形状伺服作业任务的复杂度和精确度。

公开(公告)号：CN118524140A

公开(公告)日：2024-08-20

申请号：CN202410769021.3

申请日：2024-06-14

Applicant: 湖南大学

Inventor： 张辉 ,  阳炼 ,  罗鑫泳 ,  钟杭 ,  陈波 ,  毛建旭 ,  谭浩然 ,  王耀南

IPC: H04L67/2871 ,  H04L67/60

Abstract: 本发明公开了一种基于FastRTPS和共享内存的机器人通信中间件，主要针对机器人系统中不同主机间及同一主机内部的高效数据交换需求，结合FastRTPS技术和共享内存技术，提出了一种创新的通信架构。本发明的通信中间件通过融合这两种技术，既能应对大规模分布式系统的通信需求，又能满足对延迟敏感的实时应用的需求。该通信中间件设计中，包括传输设备、接收设备和监听设备三种主要的通信实体，通过通信层创建和管理。这种架构不仅优化了数据发送和接收流程，还通过统一的发布‑订阅接口，实现了高效的数据路由和处理，提高通信效率和实时性，预期能大幅提升机器人系统的通信性能，满足未来复杂机器人应用的高要求。

公开(公告)号：CN118219260A

公开(公告)日：2024-06-21

申请号：CN202410357010.4

申请日：2024-03-27

Applicant: 湖南大学

Inventor： 钟杭 ,  罗腾 ,  朱青 ,  张辉 ,  毛建旭 ,  王耀南

IPC: B25J9/16 ,  B25J18/00

Abstract: 本发明公开了一种动态场景下移动机械臂的运动控制方法及其应用，采用模型预测控制，对未来一段时间内的状态与控制输入量进行预测，将机械臂末端位姿与目标位姿之间的偏差作为一个二次代价项添加到代价函数，并且在移动机械臂的突出位置设置若干个碰撞点，将这些碰撞点与空间中障碍物的距离作为一个惩罚项添加到代价函数，同时将机器人的运动速度、运动加速度、机械臂关节角度运动范围、关节角加速度以及机器人自碰撞避免作为约束添加到模型预测控制器，求解出最优的一组控制输入队列作用在机器人的控制器，解决了现有移动机械臂在面对动态复杂场景下的适应力差，稳定性不足等缺陷，提高了移动机械臂机器人工作稳定性。

公开(公告)号：CN117593368A

公开(公告)日：2024-02-23

申请号：CN202311541108.7

申请日：2023-11-17

Applicant: 湖南大学

Inventor： 张辉 ,  陈为立 ,  江一鸣 ,  钟杭 ,  陈波 ,  毛建旭 ,  朱青 ,  王耀南

IPC: G06T7/73 ,  G06V10/26 ,  G06N3/0464 ,  G06V10/82 ,  G06V10/40 ,  G06V10/80 ,  G06T7/11 ,  G06T7/80

Abstract: 针对现阶段6D位姿估计方法在一些在场景杂乱等情况下性能表现不佳的问题，本发明目的在于提供一种基于迭代注意力机制的6D位姿估计方法，该方法搭建迭代注意力融合网络，包括语义分割网络、卷积神经网络、点云网络、迭代注意力模块、位姿预测模块和位姿迭代优化模块；以RGB图像和深度图像作为网络的输入，并通过卷积神经网络、点云网络从图像中提取出来语义特征、外观特征和几何特征，将这些特征进行密集融合，然后经过迭代注意力模块处理后输入到位姿预测模块中输出预测6D位姿，预测6D位姿信息进一步输入到位姿迭代优化模块，得到最终的6D位姿。有效提高了场景杂乱情况下目标物体的识别效率和准确性。

公开(公告)号：CN117518195A

公开(公告)日：2024-02-06

申请号：CN202311601611.7

申请日：2023-11-28

Applicant: 湖南大学

Inventor： 张辉 ,  张捷清心 ,  周熙栋 ,  钟杭 ,  谢核 ,  袁小芳 ,  王耀南

IPC: G01S17/89

Abstract: 本发明公开了一种基于图稀疏性维护的机器人长周期SLAM方法和系统，包括如下步骤：S1、进行SLAM建图，根据机器人移动时不断测量得到的环境信息生成子地图，所有子地图拼接起来构成初始的元地图；S2、将元地图当中包含的所有子地图栅格化，基于子地图栅格被占用的概率，生成元地图中每一个子地图具有的栅格值质心；S3、检测每次更新的子地图的质心位置，并获得更新子地图与元地图所包含的所有子地图之间的质心距离，对质心距离小于阈值的更新子地图进行合并或删除；S4、在机器人移动测量过程中重复步骤S3至导航任务结束。本发明解决了SLAM在建立地图和定位的过程中图片数据更新冗余的问题，降低了硬件内存占用率，具有良好的鲁棒性。

公开(公告)号：CN117111612A

公开(公告)日：2023-11-24

申请号：CN202311137979.2

申请日：2023-09-05

Applicant: 湖南大学

Inventor： 张辉 ,  陈波 ,  陈鑫杰 ,  赵佳浩 ,  张方方 ,  钟杭 ,  江一鸣 ,  毛建旭 ,  王耀南

IPC: G05D1/02

Abstract: 本发明公开了一种基于分组协同决策机制的多机器人搜索方法，包括定义机器人局部通信集合；使用栅格地图对机器人的搜索环境进行构建，将机器人的任务搜索区域划分为L1*L2个面积相同的栅格，将构建后的栅格地图与简化的生物启发神经网络进行融合，建立环境信息表示模型；将同一局部通信集合内机器人探测到的环境信息进行融合；将局部通信集合内的机器人分为多个搜索小组；确定每个搜索小组内部机器人的迭代决策顺序和决策过程，直至小组内机器人决策完毕；所有机器人运动至下一步并更新环境信息，直到整个任务区域搜索完毕。解决未知环境下由于通信受限导致多机器人难以对任务区域高效搜索的问题。

公开(公告)号：CN116643501B

公开(公告)日：2023-10-24

申请号：CN202310878118.3

申请日：2023-07-18

Applicant: 湖南大学

Inventor： 钟杭 ,  梁嘉诚 ,  王耀南 ,  张辉 ,  毛建旭 ,  朱青

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明公开了一种稳定性约束下的空中作业机器人可变阻抗控制方法及系统，其中，本发明提出期望可变阻抗动力学中阻抗曲线的稳定性约束条件；并引入命令轨迹变量，将阻抗控制问题转换成特殊的跟踪控制问题，构建出命令轨迹与期望轨迹之间的关系，从而基于设定的期望轨迹得到命令轨迹，利用空中作业机器人的实际动力变量获得位置误差、线速度误差；利用期望姿态与实际动力变量获得姿态误差以及角速度误差，最终利用可变阻抗位置控制器以及几何姿态控制器得到变阻抗控制力以及控制力矩。本发明技术方案的空中作业机器人在执行任务前先验保障期望可变阻抗动力学的指数稳定性，具有算法结构简单、实现成本低和鲁棒的交互作业能力等优点。

公开(公告)号：CN116431368B

公开(公告)日：2023-09-22

申请号：CN202310695443.6

申请日：2023-06-13

Applicant: 湖南大学

Inventor： 张辉 ,  阳炼 ,  罗鑫泳 ,  钟杭 ,  陈波 ,  毛建旭 ,  王耀南

IPC: G06F9/54 ,  G06F9/4401

Abstract: 本发明公开了一种面向自主无人系统的传感器即插即用中间件，包括应用接口层、DDS抽象层、即插即用层、操作系统层、设备接口层和设备硬件层；应用接口层提供用于设备查询、传感器操作和数据分发接口；DDS抽象层基于Fast‑DDS对接口进行二次封装，提供了数据发布和订阅的功能，支持多种传输协议和数据格式；即插即用层用于对各种接口设备进行热插拔检测和管理；操作系统层用于提供底层系统服务和驱动程序；设备接口层用于对设备进行管理和控制，提供了不同的设备接口和通讯协议；设备硬件层为底层支持，用于提供硬件平台。灵活适应不同的传感器设备，支持多种接口和数据格式，实现设备的自动识别和管理，保证了系统的实时性和可靠性。