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公开(公告)号：CN116954062A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310062873.4
申请日：2023-01-18
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于非洲秃鹫优化算法的太空采矿机器人运动控制方法，包括根据太空采矿机器人的实际情况，建立其运动学模型。考虑小行星表面崎岖多变的实际情况，在建立电机传递函数的过程中，加入了校正网络环节来提高太空采矿机器人控制系统的整体性能；本发明采用改进的非洲秃鹫优化算法对系统参数进行优化选取；在非洲秃鹫算法的基础上，加入了非线性自适应递增惯性权重因子和反向学习竞争策略，有效增强了算法的局部搜索能力和全局搜索能力，避免算法的局部最优现象，提高了算法的运行时间和鲁棒性；通过改进算法对PID控制系统参数进行优化选取，避免了局部最优问题，增强了太空采矿机器人系统的控制及轨迹跟踪效果。
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公开(公告)号：CN116276873A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202211105823.1
申请日：2022-09-09
Applicant: 中国矿业大学
Inventor： 刘新华 , 王百一 , 华德正 , 刘霄阳 , 格热戈尔茨·罗尔奇克
Abstract: 本发明公开了一种多功能集成化的太空采矿机器人，包括机器人主体、移动模块、采样抓取模块、钻探模块和环境感知模块。本发明的有益效果是：集多个模块于一体，实现了太空采矿机器人在外太空探查、行走、勘测、采样等多功能协同工作，其自身差动系统，可以使根据其当前所处的工作环境改变其运动模块的结构形状，实现其不同工作环境中的平稳运行，选用铝基碳化硅复合材料、镍基钛记忆合金材料新型材料，提高了机器人整体的刚度、强度以及对不同工作表面的适应程度，可适用于火星、月球、近地小行星等多种天体的多种类工作任务，极大地增加了太空采矿设备的适用性，有力推动了太空采矿智能机器人设计的变革。
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公开(公告)号：CN115826570A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211407575.6
申请日：2022-11-10
Applicant: 中国矿业大学
Inventor： 刘新华 , 王百一 , 华德正 , 刘霄阳 , 格热戈尔茨·罗尔奇克
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种基于SSA‑PIDNN的太空采矿机器人轨迹控制方法，在太空采矿机器人的基础上，利用反演控制法建立其运动学模型，将复杂的非线性系统分解成多个更简单和阶数更低的系统，实现对太空采矿机器人轨迹控制系统的有效控制和全局调节；在控制算法上，以麻雀搜索算法为基础，同时加入了步长调整因子和飞行策略，较基础的麻雀搜索算法，极大地提高了算法寻优能力，避免算法陷入局部最优；利用智能优化算法的信息综合能力和强学习效率，对神经网络PID控制系统的初始权值和阈值进行最优初始化，使得优化之后的神经网络PID具有较高的自学习能力，保证了整个系统的鲁棒性，极大地增强了该系统的轨迹控制效果。
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公开(公告)号：CN115755579A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211295394.9
申请日：2022-10-21
Applicant: 中国矿业大学
Inventor： 刘新华 , 王百一 , 华德正 , 刘霄阳 , 格热戈尔茨·罗尔奇克
IPC: G05B11/42 , G06F30/20 , G06N3/006 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于麻雀搜索算法的小行星表面太空设备的轨迹跟踪算法，包括太空采矿车系统，太空采矿车系统根据小行星表面的土壤条件建立轮土作用力估计模型，太空采矿车系统通过运动学分析及动力学分析分别建立车轮动力学分析模型和整车动力学分析模型，太空采矿车系统通过SSA‑PID控制模型解出现有状态下太空采矿车的运动轨迹，最后输出。本发明的有益效果是：该算法在动力学建模过程中，根据小行星复杂的表面环境，考虑了车轮有效半径变化因素，避免了可能带来的运动误差影响，采用麻雀搜索算法优化的PID控制，对PID控制参数进行优化，避免了局部最优问题，增强了轨迹跟踪效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115661921A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211244646.5
申请日：2022-10-12
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于域控制器的座舱手势识别装置和手势识别方法，包括中央计算机、多个深度摄像头、座舱中各执行元件以及用于连接各摄像头和中控计算机的传输网络、用以连接中央计算机和执行元件之间的传输网络，手势识别方法包括通过主驾驶手势识别摄像头、副驾驶手势识别摄像头、后排乘客手势识别摄像头实时接收不同行车人员的影像传输至中央计算机；基于深度学习算法，当识别到手部出现时获取手掌及每个手指节点的坐标信息形成手势数据；通过计算并比较关键手指节点连线的向量角大小，得到手势信息；匹配不同手势信息得到不同的命令信号，传输到相应的执行元件中在执行任务。
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公开(公告)号：CN114212452B
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202111305636.3
申请日：2021-11-05
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于激光辅助和图像处理的煤流检测方法及节能控制系统，包括通过对工业相机采集的几何图像平面与物理空间的点进行映射关系的标定，确定视觉系统的内外参数；采用线激光仪投射到待测的带式输送机的煤流上，形成“一”字激光条纹；计算出实际的煤量横截面面积并传入至视觉系统中；系统终端使用相机传来的实际横截面面积和相机拍摄的帧率数据对煤流量实际状态采用积分算法进行三维模拟，得出实际的煤流体积数据；采用内置调速仲裁机制对运动控制器发出对应的调速指令。本发明的有益效果是：便捷的采集实时煤流量信息，将带速调节至煤流量负载适宜的带式输送机速度，减少电机设备与机械设备损耗，降低成本，有效实现节能降耗。
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公开(公告)号：CN114162524B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202111297333.1
申请日：2021-11-04
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种矿用输送机皮带自动纠正机构，包括辊筒、支柱、支撑板、磁流变阻尼器、底座、压力传感器、磁流变液、复位弹簧、线圈、内腔、活塞杆、外壳。本发明设置有安装磁流变阻尼器，磁流变液阻尼器内腔中充满磁流变液，当输送机正常工作时，磁流变液在外加磁场的作用下为固体状态，在这种情况下，活塞杆不可移动。一旦输送机皮带发生跑偏现象时，外加磁场撤去，磁流变液迅速变成液体状态，活塞杆可移动，使阻尼器获得一定的伸缩量，当输送机皮带跑偏时可以通过控制磁流变阻尼器对输送机皮带进行迅速调整，使得输送机正常工作。
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公开(公告)号：CN114140380A
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202111231169.4
申请日：2021-10-22
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G06T7/00 , G06T7/73 , G06T5/40 , G06V10/25 , G06V10/44 , G06V10/764 , G06V10/82 , G06K9/62 , G06N3/04 , G06N3/08 , G01N21/88 , G01N22/02 , B07C5/02 , B07C5/34 , B07C5/36
Abstract: 本发明公开一种基于图像视觉与电磁波融合的带式输送机异物识别方法，包括：通过对工业相机所拍摄的图像进行算法处理判断表面是否存在异物；对带式输送机上物体进行电磁波扫描，根据其反馈的信号进行分析判断内部是否有异物；通过算法对异物进行分类判断是否为有用物品或能否进行粉碎的物品；输出所识别的结果通过控制器控制机械手完成相应的指示；本发明将电磁波与图像视觉相融合，有效的将不同异物进行分类，有效分别出有用无用、可粉碎不可粉碎的物品，同时将表面异物与内部异物均识别出来，提高了异物识别率，可及时清理异物，以避免异物对带式输送机带来损伤。
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公开(公告)号：CN113303909A
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202110537281.4
申请日：2021-05-18
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于磁传感器阵列的磁控胶囊机器人定位方法及系统，包括内部嵌入永磁体的胶囊机器人、外部永磁体、机械臂、基于磁传感器阵列的定位装置。本发明的有益效果是：机械臂末端固定安装外部永磁体，实现灵活的空间磁场变化；胶囊机器人内部嵌入小体积的永磁体，在空间磁场的作用下进行翻转运动；该定位方法通过上、下层磁传感器阵列盘测得的空间磁场做差分处理，消除外部永磁体和地磁场的信息，实现胶囊机器人磁场强度的准确获取；动态调节磁传感器阵列盘的位置，获取胶囊机器人的磁场梯度信息，校验位姿计算结果，提高空间定位精度。
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