基于主动动力脚轮组件的全方位移动机器人

    公开(公告)号:CN111055626A

    公开(公告)日:2020-04-24

    申请号:CN201911311994.8

    申请日:2019-12-18

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明公开了基于主动动力脚轮组件的全方位移动机器人,该全方位移动机器人包括底板和主动动力脚轮组件。底板用于固定主动动力脚轮组件;主动动力脚轮组件包括滚轮、轮轴、第一轮架、第二轮架、第三轮架和第四轮架,该主动动力脚轮组件还包括驱动组件、转向组件,驱动组件包括驱动电机和驱动传动组件,驱动电机带动驱动传动组件控制滚轮滚动;转向组件包括转向电机和转向传动组件,转向电机带动转向传动组件控制滚轮转向。根据本发明的全方位移动机器人,有效降低了整体高度,并且提升了运动的平稳性,具有良好的应用和研究前景。

    桥式吊车最短时间防摆轨迹实时生成方法

    公开(公告)号:CN105883616A

    公开(公告)日:2016-08-24

    申请号:CN201610412189.4

    申请日:2016-06-13

    Applicant: 南开大学

    CPC classification number: B66C13/063 B66C13/40

    Abstract: 一种桥式吊车最短时间防摆轨迹实时生成方法,包括:1:利用离线最短时间规划方法输入大量L,vmax,θmax,amax生成相应组数的Tup和xup构建加速阶段数据库,并利用机器学习算法计算出回归模型及参数;2.利用触摸屏输入一组参数L0,vmax0,θmax0,ξmax0,xf,其中L0,vmax0,θmax0,ξmax0作为回归模型输入,计算得到加速阶段时间以及加速段运动轨迹3.如果生成三个阶段轨迹加速阶段、匀速阶段和减速阶段4.如果时,轨迹只有加速阶段和减速阶段;5.如果令vmax0=vmax0/2,转到步骤3;结束。本发明能够在最短时间条件、最大摆角等条件限制下,实现桥式吊车的实时防摆轨迹生成。

    基于压电扫描管阶跃响应曲线的原子力显微镜动态成像方法

    公开(公告)号:CN103472266B

    公开(公告)日:2015-11-18

    申请号:CN201310401957.2

    申请日:2013-09-06

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种基于压电扫描管阶跃响应曲线的原子力显微镜动态成像方法。针对原子力显微镜快速扫描时,因忽略压电扫描管的动态特性而使所得图像发生畸变的问题。本发明首先通过实验方法测得压电扫描管的阶跃响应曲线,该曲线包含了压电扫描管的动态特性信息,然后将该阶跃响应曲线与控制输入电压作卷积,获得压电扫描管的暂态位移量,最后将压电扫描管的暂态位移量与控制误差相结合,计算得到样品表面的形貌图像。与现有方法相比,该发明简单实用,且避免了传统方法辨识压电扫描管的模型所带来的巨大工作量和辨识得到的模型会损失压电扫描管部分高频特性信息的不足。实验结果表明,该发明可以很好地克服快速扫描时的成像畸变。

    基于全局单应矩阵的单目视觉测量方法

    公开(公告)号:CN104616292A

    公开(公告)日:2015-05-13

    申请号:CN201510021985.0

    申请日:2015-01-19

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种基于全局单应矩阵的单目视觉测量方法。本发明提出了一种图像平面与所观测地面之间的全局单应矩阵标定方法,从而获得图像平面与整个场景平面之间的一一映射关系。首先,将标定板放置于地面不同位置处,获得多个标定板与对应图像平面直接的局部单应矩阵,然后将多个局部单应矩阵进行信息融合,从而得到全局意义上的映射关系,即全局单应矩阵。同时,本发明对关联高度信息的单应矩阵进行了标定,从而能够对任意已知高度的待测平面进行视觉测量。本发明无需摄像机内参数,且标定精度较高。标定结果成功地应用于室内移动机器人位姿测量。对比实验结果表明,在整个摄像机视野范围内,相比局部单应矩阵的标定方法,本发明具有更高的视觉测量精度。

    基于球形投影模型的纯旋转摄像机自标定方法

    公开(公告)号:CN102855620B

    公开(公告)日:2014-10-22

    申请号:CN201210243420.3

    申请日:2012-07-13

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种基于球形投影模型的纯旋转摄像机自标定方法。针对针孔摄像机内参数的标定任务,本发明提出了一种新颖的基于球形投影模型的纯旋转自标定方法。首先构造了针孔摄像机的球形投影模型,之后分析了空间静止点对应的球面投影点之间的距离在摄像机纯旋转时不变;然后根据该性质构造了内参数的约束方程组;进而以非线性最小二乘算法求解该方程组。相比现有方法,本发明利用两幅图像上对应的点特征即可得到内参数,因而无需复杂的矩阵数值运算,并且仅需两幅图像上的4个匹配点即可完成对摄像机4个内参数的标定,且均适用于在线与离线标定。仿真与实验结果表明,本发明简单实用并且标定精度高,且对图像噪声与平移噪声具有很好的鲁棒性。

    基于压电扫描管阶跃响应曲线的原子力显微镜动态成像方法

    公开(公告)号:CN103472266A

    公开(公告)日:2013-12-25

    申请号:CN201310401957.2

    申请日:2013-09-06

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种基于压电扫描管阶跃响应曲线的原子力显微镜动态成像方法。针对原子力显微镜快速扫描时,因忽略压电扫描管的动态特性而使所得图像发生畸变的问题。本发明首先通过实验方法测得压电扫描管的阶跃响应曲线,该曲线包含了压电扫描管的动态特性信息,然后将该阶跃响应曲线与控制输入电压作卷积,获得压电扫描管的暂态位移量,最后将压电扫描管的暂态位移量与控制误差相结合,计算得到样品表面的形貌图像。与现有方法相比,该发明简单实用,且避免了传统方法辨识压电扫描管的模型所带来的巨大工作量和辨识得到的模型会损失压电扫描管部分高频特性信息的不足。实验结果表明,该发明可以很好地克服快速扫描时的成像畸变。

    基于球形投影模型的纯旋转摄像机自标定方法

    公开(公告)号:CN102855620A

    公开(公告)日:2013-01-02

    申请号:CN201210243420.3

    申请日:2012-07-13

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种基于球形投影模型的纯旋转摄像机自标定方法。针对针孔摄像机内参数的标定任务,本发明提出了一种新颖的基于球形投影模型的纯旋转自标定方法。首先构造了针孔摄像机的球形投影模型,之后分析了空间静止点对应的球面投影点之间的距离在摄像机纯旋转时不变;然后根据该性质构造了内参数的约束方程组;进而以非线性最小二乘算法求解该方程组。相比现有方法,本发明利用两幅图像上对应的点特征即可得到内参数,因而无需复杂的矩阵数值运算,并且仅需两幅图像上的4个匹配点即可完成对摄像机4个内参数的标定,且均适用于在线与离线标定。仿真与实验结果表明,本发明简单实用并且标定精度高,且对图像噪声与平移噪声具有很好的鲁棒性。

    基于特征分离和聚合的旋转不变点云特征提取方法

    公开(公告)号:CN119229134B

    公开(公告)日:2025-05-09

    申请号:CN202411255347.0

    申请日:2024-09-09

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及三维点云特征提取技术领域,公开了基于特征分离和聚合的旋转不变点云特征提取方法,包括对点云图进行分组,获得点组及其各个点云的坐标,根据各个点云在原坐标系中的坐标,通过主成分分析法,获得各个点云在局部坐标系中的坐标;基于各个点云在局部坐标系中的坐标,通过多层感知分别对每组点组进行形状特征提取,得到各点云的形状特征;基于各个点云在局部坐标系中的坐标,计算各点云的姿态特征;将各点云的形状特征和姿态特征通过多层感知机和最大池化操作,获得各点云的高维度的形状特征和姿态特征;通过特征融合网络对各点云的高维度的形状特征和姿态特征进行融合,得到各个点云的融合后特征。准确、高效的提取点云特征。

    一种激光雷达与相机外在参数校准方法

    公开(公告)号:CN119224743A

    公开(公告)日:2024-12-31

    申请号:CN202411730525.0

    申请日:2024-11-29

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明涉及图像处理技术领域,尤其涉及一种激光雷达与相机外在参数校准方法,包括如下步骤:判断激光点云致密性是否满足要求;生成激光强度图像、激光深度图像及激光索引图像,并进行图像增强处理;将视觉图像处理为视觉强度图像并生成视觉深度图像;估计深度对应点对以及强度对应点对;修剪对应点对,优化外在参数;删除相机视角下不可见的激光点云,生成校正后激光强度图像、校正后激光深度图像及校正后激光索引图像;对外在参数由粗到细优化求解,得到最终优化的外在参数。本发明提供的方法通过数据积累评估准则、图像增强方案及由粗到细的激光雷达图像校正策略的结合,能够获得高质量激光强度图像及激光深度图像。

    分布式无人机集群自主编队飞行方法、装置和存储介质

    公开(公告)号:CN118689232A

    公开(公告)日:2024-09-24

    申请号:CN202411161448.1

    申请日:2024-08-23

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明提供了一种分布式无人机集群自主编队飞行方法、装置和存储介质,涉及无人机导航,包括:构建三维地图;通过路径搜索获取初始路径;提取安全飞行走廊;获取其它无人机的轨迹信息,计算本机的最优队形保持轨迹;根据最优队形保持轨迹以及机载传感器数据计算本机的实际飞行轨迹;执行实际飞行轨迹并将实际飞行轨迹发布至无线广播网络,以便其它无人机获取。本发明提出的分布式无人机集群自主编队飞行方法具有编队保持意识,生成了考虑队形尺度缩放的理论最优编队轨迹,并基于此引导无人机实际飞行轨迹的优化,提升了无人机集群的队形保持效果,而且令其在复杂的稠密障碍物环境下也能够快速地规划出一条安全、高效且主动保持队形的飞行轨迹。

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