基于掩码恢复强化的低分辨率弱小目标检测方法及系统

    公开(公告)号:CN118864826A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202411345650.X

    申请日:2024-09-26

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于掩码恢复强化的低分辨率弱小目标检测方法及系统,该系统包括:步骤1:对未标注的图像样本集进行随机掩码处理;步骤2:采用自监督目标函数对步骤1得到的随机掩码后的图像数据集进行批次编码及解码重构的迭代训练,得到预训练模型;步骤3:少量标注样本;步骤4:构建基于Transformer的双阶段目标检测网络模型;步骤5:构建并训练基于Transformer的双阶段目标检测网络模型;步骤6:利用训练好的基于Transformer的双阶段目标检测网络模型,对待进行目标检测的图像经过大面积随机掩码后的图像,进行目标检测。该方法使得即使在少量标注情况下,也可实现对图像高精度检测。

    动态场景下基于间隙推理神经网络的机械臂碰撞估计方法

    公开(公告)号:CN118544364B

    公开(公告)日:2024-10-18

    申请号:CN202411009417.4

    申请日:2024-07-26

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了动态场景下基于间隙推理神经网络的机械臂碰撞估计方法,首先将机械臂的任务空间离散化为若干个子空间单元,采集不同关节角配置下机械臂与子空间单元的最短距离数据集;搭建间隙推理神经网络模型,用采集到的数据集和预设的损失函数进行训练,学习机械臂关节角配置与间隙距离的映射关系;获取障碍物环境信息建立环境信息矩阵,使用训练好的间隙推理神经网络模型对多组关节角进行间隙距离预测得到间隙距值矩阵,基于安全距离阈值对间隙距值矩阵进行预处理得到子空间碰撞推理矩阵,根据子空间碰撞推理矩阵和环境信息矩阵完成碰撞检测估计。可批量处理碰撞检测,加速关节空间采样点碰撞检测过程,从而实现动态环境下机械臂实时路径规划。

    一种用于空中机器人自主作业的视觉阻抗控制方法及系统

    公开(公告)号:CN118550312B

    公开(公告)日:2024-10-11

    申请号:CN202411008641.1

    申请日:2024-07-26

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于空中机器人自主作业的视觉阻抗控制方法及系统,该方法基于虚拟图像平面将相机获取的原始图像转换成在虚拟图像平面下的视觉特征后,得到空中机器人视觉伺服控制率;将视觉伺服控制率代入空中机器人的动力学模型构建空中机器人基于视觉的图像动力学方程;利用视觉‑阻抗控制器获得根据当前接触力与期望接触力的接触力误差获取对应的视觉特征误差值,再结合基于视觉伺服的模型预测控制MPCVS获得广义力;最后,基于改进的几何姿态控制器,并联合基于视觉的图像动力学方程,得到广义力矩;采用视觉感知与阻抗控制相结合的方式,通过实时预测和调整空中机器人与环境间的相互作用力,有效适应并精确控制复杂作业环境。

    一种用于空中机器人自主作业的视觉阻抗控制方法及系统

    公开(公告)号:CN118550312A

    公开(公告)日:2024-08-27

    申请号:CN202411008641.1

    申请日:2024-07-26

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于空中机器人自主作业的视觉阻抗控制方法及系统,该方法基于虚拟图像平面将相机获取的原始图像转换成在虚拟图像平面下的视觉特征后,得到空中机器人视觉伺服控制率;将视觉伺服控制率代入空中机器人的动力学模型构建空中机器人基于视觉的图像动力学方程;利用视觉‑阻抗控制器获得根据当前接触力与期望接触力的接触力误差获取对应的视觉特征误差值,再结合基于视觉伺服的模型预测控制MPCVS获得广义力;最后,基于改进的几何姿态控制器,并联合基于视觉的图像动力学方程,得到广义力矩;采用视觉感知与阻抗控制相结合的方式,通过实时预测和调整空中机器人与环境间的相互作用力,有效适应并精确控制复杂作业环境。

    风力发电机叶片检测攀爬机器人及其运动控制方法

    公开(公告)号:CN118545181A

    公开(公告)日:2024-08-27

    申请号:CN202411008813.5

    申请日:2024-07-26

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种风力发电机叶片检测攀爬机器人及其运动控制方法,具有至少四条多关节机械腿,机械腿足端设有吸附于风力发电机叶片表面的摇摆吸盘,通过以下步骤实现攀爬机器人机械腿在风机叶片表面的运动控制:获取攀爬机器人在叶片表面当前状态和攀爬机器人周围叶片区域的高度点云信息;基于高度点云信息转换为围绕攀爬机器人的2.5D高度图;选择攀爬机器人的安全落脚点;生成下一移动机械腿的足端吸盘轨迹;利用落脚垂直约束结合步态算法解算获得下一移动机械腿各个关节的目标运动角度,并反馈机械腿各个关节移动机械腿足端吸盘至选择的叶片表面安全落脚点。本发明具有控制方式简单,携带方便,可靠性强,结构稳定的特点。

    一种基于SLAM技术的船舶进出港三维场景重建与展示系统

    公开(公告)号:CN115115777B

    公开(公告)日:2024-08-09

    申请号:CN202210737397.7

    申请日:2022-06-27

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于SLAM技术的船舶进出港三维场景重建与展示系统,包括基于SLAM技术实现港口三维地图和船舶模型构建、船舶GPS和IMU数据通过无线网络通信与船舶进出港三维展示平台进行数据交互以及船舶进出港三维展示平台构建,港口三维地图与船舶三维模型的构建用于在船舶进出港三维展示平台展现港口周围环境信息和进出港的船舶形态,船舶进出港时位置和姿态的动态更新用于在船舶进出港三维展示平台实时监测船舶进出港的运动状态和方位信息,船舶进出港三维展示平台用于进行人机交互、地图和模型的加载显示、实时动态更新船舶的位置和姿态以及港口与船舶相关信息的显示。可移植性好、分辨率高以及可视化性能好。

    一种空中接触作业机器人的鲁棒控制方法及系统

    公开(公告)号:CN117921675A

    公开(公告)日:2024-04-26

    申请号:CN202410214611.X

    申请日:2024-02-27

    Abstract: 本发明公开了一种空中接触作业机器人的鲁棒控制方法,包括:构建接触式作业的空中作业机器人的接触动力学模型;构建基于图像矩的视觉伺服控制器;构建视觉阻抗控制器,进而视觉阻抗控制器基于跟踪的接触力与期望接触力的误差输出向量,进而得到期望图像矩;视觉伺服控制器基于期望图像矩以及实际接触力输出空中作业机器人产生的广义控制力;基于广义控制力以及空中作业机器人的期望旋转矩阵,引入姿态控制器计算得到空中作业机器人产生的广义力矩;基于广义控制力以及广义力矩控制空中作业机器人作业。利用本发明该控制方法有效提升机器人的作业稳定性、还可以在一些室外GPS信号弱或者信号缺失的地方进行接触式作业。

    一种基于曲面装配约束的机器人作业余量计算方法

    公开(公告)号:CN117454672B

    公开(公告)日:2024-04-12

    申请号:CN202311776355.5

    申请日:2023-12-22

    Abstract: 本发明公开了一种基于曲面装配约束的机器人作业余量计算方法,获得机身点云X与蒙皮点云Y;基于装配飞机机身点云X提取待装配边界序列点云E;将待装配边界序列点云E与待装配蒙皮点云Y进行最小余量匹配,搜索最近邻匹配对,建立最小余量方差约束的优化误差方程;根据机身点云X建立蒙皮微形变方程,在局部形变上限约束下,联合优化可微点云匹配方程;利用可微匹配方程的梯度方程和海瑟矩阵计算下一步优化方向的旋转矩阵及平移向量;计算优化后的误差,若小于预设误差阈值或者迭代次数大于预设迭代次数总数则输出结果,得到当前匹配后的边界,供给铣削作业机器人去除加工余量,得到最终装配曲面。改善了装配工序,计算高效,具有极高的可用性。

    一种面向复杂环境的全向接触式作业空中机器人

    公开(公告)号:CN117566111A

    公开(公告)日:2024-02-20

    申请号:CN202410063625.6

    申请日:2024-01-17

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向复杂环境的全向接触式作业空中机器人,包括旋翼无人机以及通过翻转架搭载在旋翼无人机上的作业杆;翻转架包括翻转环和固定内环,固定内环与旋翼无人机固定,翻转环套在固定内环外周并与固定内环之间转动装配,翻转环通过传动机构与相对旋翼无人机固定的驱动部件连接;作业杆与翻转环固定连接并从翻转环外周侧面伸出,末端设有末端作业机构,翻转环在远离作业杆一侧的外圈设置电池,作为作业杆翻转摆动过程中的配重。本发明提供的一种全方向空中作业机器人解决了现有旋翼无人机对空中接触式探测与维护任务存在的不足,具有结构紧凑、控制灵活,能够对复杂设施环境进行远程接触式检测,且具有较高抗干扰能力。

    一种基于双向采样和虚拟势场引导的机械臂路径规划方法

    公开(公告)号:CN117400269A

    公开(公告)日:2024-01-16

    申请号:CN202311716182.8

    申请日:2023-12-14

    Applicant: 湖南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于双向采样和虚拟势场引导的机械臂路径规划方法,定义栅格地图并确定机械臂末端的初始点和目标点在栅格地图中的初始点和目标点,将栅格地图中的初始点和目标点分别设置为初始随机树和目标随机树的根节点,对两颗随机树采用双向随机树导向策略进行采样并交替进行扩展,并对扩展后产生的节点执行碰撞检测并处理,得到两颗随机树在每次扩展后各自对应的节点,根据预设的终止检测阈值以及扩展次数判断是否满足随机树扩展的终止条件,若满足终止条件,则输出栅格地图中从初始点到目标点的初始路径并优化,得到规划出的机械臂路径。该方法可有效解决现有机械臂路径规划过程中冗余采样点过多、避障随机性高、规划时间较长等技术问题。

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