公开(公告)号：CN116300466A

公开(公告)日：2023-06-23

申请号：CN202310313611.0

申请日：2023-03-27

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 谢威 ,  王言虎 ,  杨子樱 ,  张卫东 ,  余甘 ,  金洁 ,  张宏宇

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明涉及一种旋翼无人机集群协同吊运点质量载荷的鲁棒控制方法，包括以下步骤：基于拉格朗日力学及汉密尔敦原理建立包含扰动的四旋翼无人机集群协同吊运系统的动力学模型；基于动力学模型，使用反步法构建协同吊运点质量载荷鲁棒控制器，依次对载荷位置、缆绳方向以及无人机姿态进行控制，同时，引入饱和函数确保旋翼无人机推力相对于载荷位置误差和速度误差是有界的，引入扰动估计量并嵌入到每个旋翼无人机的控制输入，并通过投影函数确定对扰动估计量的更新方法，得到期望的推力和无人机的角速度，控制点质量载荷在存在扰动的情况下稳定运动。与现有技术相比，本发明的鲁棒性强，确保了干扰环境下载荷能够高精准的追踪预定轨迹。

公开(公告)号：CN116069050A

公开(公告)日：2023-05-05

申请号：CN202310181812.X

申请日：2023-02-27

Applicant: 上海交通大学

Inventor： 谢威 ,  杨子樱 ,  张卫东 ,  王言虎 ,  余甘 ,  金洁

IPC: G05D1/08 ,  G05D1/10

Abstract: 本发明涉及一种抗扰动的旋翼无人机吊载系统减摇控制方法及装置，其中方法包括以下步骤：基于牛顿运动学定律和载荷与无人机的位置关系建立四旋翼无人机吊载系统的动力学模型；基于所述动力学模型，使用反步法构建控制器，依次对载荷位置、缆绳方向以及无人机姿态进行控制，同时，在控制过程中分离外部扰动中已知估计值和未知的估计误差部分，在反步法的最后一步中建立一个包含扰动估计误差的李雅普诺夫函数，从而得到期望的推力和无人机的角速度，控制载荷运动。与现有技术相比，本发明具有等优点。

公开(公告)号：CN118859970A

公开(公告)日：2024-10-29

申请号：CN202410845914.1

申请日：2024-06-27

Applicant: 上海交通大学 ,  上海振华重工(集团)股份有限公司

Inventor： 谢威 ,  张华鹏 ,  虞尧 ,  张卫东 ,  杨子樱 ,  余甘 ,  高睿 ,  江灏 ,  赵斌

IPC: G05D1/485 ,  G05D101/10

Abstract: 本发明涉及一种融合模型预测控制的岸桥动态避障及平滑轨迹规划方法，包括以下步骤：基于拉格朗日方程构建多绳岸桥吊载系统的动力学模型；采用线性时变模型预测控制算法生成无碰撞的轨迹，并在滚动优化过程中，利用量子粒子群算法求解非线性二次规划问题；利用Minimum jerk方法将离散轨迹点拟合为平滑轨迹，并将约束条件融入代价函数，将非线性二次规划问题转化为无约束优化问题，以寻找闭式解；同时，在规划过程中，持续监测规划轨迹点与障碍物之间的距离，结合该距离并考虑安全余量，实现有效避障。与现有技术相比，本发明不仅确保运动平滑，还满足动态约束和性能要求，能够在存在障碍物的环境中迅速生成高质量轨迹，有效增强岸桥的效率和安全性。

公开(公告)号：CN118839832A

公开(公告)日：2024-10-25

申请号：CN202410845916.0

申请日：2024-06-27

Applicant: 上海交通大学 ,  上海振华重工(集团)股份有限公司

Inventor： 谢威 ,  张华鹏 ,  虞尧 ,  余甘 ,  张卫东 ,  杨子樱 ,  高睿 ,  江灏 ,  赵斌

IPC: G06Q10/047 ,  G06Q10/083

Abstract: 本发明涉及一种基于Minimum jerk的岸桥全局轨迹规划方法，属于港口自动化技术领域，包括以下步骤：利用拉格朗日方程构建多绳岸桥吊载系统的动力学模型；通过梯形时间分配策略，对通过n+1个轨迹点的n段多项式曲线分配初始时间；基于Minimum jerk方法，规划符合时间分配的n条多项式曲线参数；若优化后的轨迹段与障碍物相交，通过添加轨迹点对多项式曲线进行再优化，生成无碰撞的安全轨迹。与现有技术相比，本发明能够动态地对轨迹进行分割与优化，这不仅适应了多绳岸桥系统的动态特性，还有效地避开了障碍物，确保在充满障碍物的环境中快速生成高效且安全的规划轨迹。

公开(公告)号：CN117709120A

公开(公告)日：2024-03-15

申请号：CN202311817710.9

申请日：2023-12-26

Applicant: 上海交通大学 ,  杭州若联科技有限公司

Inventor： 谢威 ,  虞尧 ,  杨子樱 ,  张卫东 ,  王鹏 ,  金洁

IPC: G06F30/20 ,  G06V10/22 ,  G06T7/277 ,  G06T7/73 ,  G06T7/80 ,  G06F111/04 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明涉及一种旋翼无人机吊运系统载荷状态估计方法、设备及介质，该方法包括：步骤S1、基于牛顿运动定律建立旋翼无人机吊运系统动力学模型；步骤S2、采用基于视觉的标签实时检测算法识别出粘贴在负载上的标签，并根据相机模型和绳长约束，输出标签在无人机系下的坐标，即视觉定位结果；步骤S3、结合步骤S2输出的视觉定位结果与步骤S1中的旋翼无人机吊运系统动力学模型，采用混合扩展卡尔曼滤波器进行载荷状态实时估计。与现有技术相比，本发明具有预测精度高的优点。