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公开(公告)号：CN111596690B
公开(公告)日：2021-06-08
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：CN111522362A
公开(公告)日：2020-08-11
申请号：CN202010541469.1
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反馈的四旋翼无人机分布式编队控制方法，首先构建一个在三维空间运动的若干四旋翼无人机组成的多机器人系统，并根据牛顿‑欧拉方程建立每个四旋翼无人机的动力学模型；其次，采用旋转矩阵表示四旋翼无人机的姿态，并将每个四旋翼无人机的动力学模型转换为新形式；接着，导出一个中间控制信号实现编队控制目标的同时，引入辅助系统以避免进行线速度测量；最后，将中间控制信号解码为推力和期望角速度后，设计每个四旋翼无人机的转矩输入以实现角速度跟踪；与现有技术相比，本发明所涉及的控制律(推力和转矩)均不取决于线速度矢量，即本发明所提出的分布式编队控制方法是实现无线速度的，无需线速度反馈。
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公开(公告)号：CN110070235A
公开(公告)日：2019-07-30
申请号：CN201910365607.2
申请日：2019-05-01
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种多移动机器人的柔性调度方法，包括：S1,建立一种多移动机器人的柔性调度方法的数学模型，确定多机器人协同作业的目标函数，通过所述目标函数再建立多移动机器人多工件、多工序、多任务的调度模型，确定多移动机器人最大完工时间最小与总负荷最小为优化目标；S2,设计一种遗传算法对步骤S1建立的数学模型进行求解，依据求解结果选择最优种群，对该种群的基因链进行解码，读取各工序对应的移动机器人，并按照时序把所有的任务分配给各移动机器人，用于实现多移动机器人的智能调度。本发明利用遗传算法解决了柔性车间多任务、多工件多工序的多移动机器人调度问题，有效提高了生产效率，节省了生产成本。
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公开(公告)号：CN103963043B
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201410182458.3
申请日：2014-04-30
Applicant: 湖南大学
CPC classification number: B25J5/005 , B25J9/0087
Abstract: 本发明公开了一种用于电站巡检和维修的智能机器人及其控制系统，包括巡检维修作业机器人本体和远程控制台。机器人本体采用履带机械手结构，四履带移动平台为机器人在电站复杂地形下移动提供充足的动力和转向性能，履带轮还可沿履带轮连接轴转动，增加了地形适应能力。机器人本体安装了监控系统，为巡检和维修作业提供控制信息。机器人具有自主导航和人工遥操作两种模式。自主导航根据复合导航系统提供的信息自主完成预定路线的巡检，遥操作模式下人为操作机器人移动和机械臂的维修作业。该机器人具有自动化、智能化程度高，灵活小巧的特点。
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公开(公告)号：CN119533475A
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202411599777.4
申请日：2024-11-11
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了基于YOLOv8与XFeat深度特征相结合的水下SLAM方法，所述水下SLAM方法包括初步水下图像处理、YOLOv8图像检测、提取XFeat特征并匹配，随后在ORB‑SLAM3框架下，完成整个水下SLAM系统。首先对相机提取的图像进行增强；然后基于YOLOv8对增强后的图像进行目标检测，获取静态和动态目标的检测框并标记；XFeat模型是一种基于卷积神经网络架构，用特殊策略进行特征提取和匹配，随后将匹配结果传递至SLAM系统中，完成地图构建、相机位姿估计等功能；该发明能够实现让水下自主机器人克服水下恶劣光学环境，减弱动态目标干扰，实现较为精准的定位自身，同时保证实时性和鲁棒性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118393883A
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202410484534.X
申请日：2024-04-22
Applicant: 湖南大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种陆空跨域多模态机器人及其运动控制方法，建立陆空跨域多模态机器人的第一动力学模型和第二动力学模型，推导出第二动力学模型的约束条件，根据第一动力学模型和基于旋转矩阵的几何控制器原理设计机器人在空中飞行模式下的轨迹跟踪控制器，根据第二动力学模型的约束条件对空中飞行模式下的轨迹跟踪控制器进行约束处理，得到地面运动模式下的轨迹跟踪控制器，将预设的空中飞行期望轨迹和地面运动期望轨迹输入对应的轨迹跟踪控制器处理，输出在空中飞行模式下和地面运动模式下对应的期望推力和力矩并驱动陆空跨域多模态机器人在空中飞行模式下或地面运动模式下运动。该方法简化了系统的设计和调试过程，轨迹跟踪误差收敛速度快。
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公开(公告)号：CN118387329A
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202410484535.4
申请日：2024-04-22
Applicant: 湖南大学
IPC: B64U10/70 , B64U10/14 , B64U40/10 , B64U30/297 , B60F5/02 , B64U101/55
Abstract: 本发明公开了一种可变形的陆空多模态机器人系统及运动控制方法，包括本体、自动驾驶仪、翼臂装置和轮翼装置，自动驾驶仪固定安装在本体上，翼臂装置对称安装在本体的侧面，轮翼装置可转动地安装在翼臂装置的末端，本体用于充当结构性骨架，搭载和连接其他部件，自动驾驶仪用于获取陆空多模态机器人的运动状态信息并执行预设的控制程序，控制翼臂装置带动轮翼装置到达指定位置，实现运动模态的切换和运行。上述陆空多模态机器人系统结构简单、功耗低、环境适应能力强、稳定性好、机动性强，具备多模态作业的能力，能满足多种复杂恶劣场景下的任务要求。
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公开(公告)号：CN116483105A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202310459082.5
申请日：2023-04-25
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种欠驱动型四旋翼无人机虚拟围栏安全控制方法，包括根据欠驱动型四旋翼无人机结构特性建立刚体动力学模型；利用李理论定义欠驱动型四旋翼无人机状态量和控制量的误差表达式；根据欠驱动型四旋翼无人机状态量和控制量的误差表达式推导出欠驱动型四旋翼无人机的误差状态动力学方程；根据欠驱动型四旋翼无人机的误差状态动力学方程，设计基于线性二次调节器的轨迹追踪控制器；设计基于指数障碍函数的二次规划安全滤波器，对轨迹追踪控制器的输出进行安全滤波，以保证欠驱动型四旋翼无人机在类似虚拟围栏的安全区域内飞行。反应速度快、简化系统调优参数且轨迹跟踪性能好。
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公开(公告)号：CN110070235B
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN201910365607.2
申请日：2019-05-01
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种多移动机器人的柔性调度方法，包括：S1,建立一种多移动机器人的柔性调度方法的数学模型，确定多机器人协同作业的目标函数，通过所述目标函数再建立多移动机器人多工件、多工序、多任务的调度模型，确定多移动机器人最大完工时间最小与总负荷最小为优化目标；S2,设计一种遗传算法对步骤S1建立的数学模型进行求解，依据求解结果选择最优种群，对该种群的基因链进行解码，读取各工序对应的移动机器人，并按照时序把所有的任务分配给各移动机器人，用于实现多移动机器人的智能调度。本发明利用遗传算法解决了柔性车间多任务、多工件多工序的多移动机器人调度问题，有效提高了生产效率，节省了生产成本。
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公开(公告)号：CN114153228A
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202111447691.6
申请日：2021-11-30
Applicant: 湖南大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明公开了一种有向交互拓扑下无速度测量的四旋翼编队控制方法，包括根据领航者‑跟随者架构建立多四旋翼无人机系统模型；使用有向图来描述领航者与跟随者之间的交互拓扑；基于二阶滤波辅助系统设计了有向拓扑下无需线速度的位置控制算法得到每个四旋翼的输入推力；基于旋转矩阵开发了无需角速度的几何姿态控制器得到每个四旋翼的输入力矩；根据每个四旋翼的输入推力和每个四旋翼的输入力矩控制有向交互拓扑下无速度测量的四旋翼编队。有效降低四旋翼无人机对通信资源的需求，并且消除了对四旋翼无人机的线/角速度测量的要求，降低了传感器的成本，而且提高了传感器失效时的可靠性，促进了低成本四旋翼无人机编队控制的可行性和鲁棒性。
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