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公开(公告)号：CN117446670B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202311785153.7
申请日：2023-12-25
申请人： 泰安市特种设备检验研究院 , 南开大学
IPC分类号： B66C13/48 , G06N3/0464 , G06N3/0455 , G06N3/086 , G06N3/092 , B66C13/06 , B66C13/46
摘要： 本发明公开了一种基于人机共融的塔式起重机自动控制方法及系统，涉及起重机系统控制技术领域。该方法包括步骤：获取塔式起重机驱动状态，定义塔式起重机驱动系统模型；人工操作介入控制塔式起重机驱动系统模型，并调整人工操作过程中的定位误差；根据人工操作的控制指令进行轨迹跟踪，并计算跟踪误差；根据跟踪误差进行补偿，得到控制最优解，按照控制最优解对塔式起重机进行自动控制。本发明在自动控制中同时考虑人工操作命令介入的情况，在实现人工操作命令和自动控制互融共通的同时，有效抑制负载摆动，从而有效提高塔式起重机工作效率和运行稳定性与安全性。
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公开(公告)号：CN115742640A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211326192.6
申请日：2022-10-27
申请人： 南开大学
IPC分类号： B60F3/00 , B62D57/032 , B63H5/02
摘要： 本发明为基于异型辐条的腿式水路两栖机器人，包括底盘、前足、后足、转向机构和传动机构；传动机构分别与前足和后足连接，转向机构与前足连接；底盘的底部设有充气气垫；其中，前足和后足均包括两个异型辐条腿，每条异型辐条腿均包括连接座、异型辐条、足端和异型桨叶；连接座的四周边缘呈圆周均匀设置有多条呈伞型的异型辐条，即异型辐条与机器人高度方向具有一定夹角；每个异型辐条的末端均连接有弧形长条状的足端；每个异型辐条的两侧对称设置有异型桨叶，异型桨叶沿背离异型辐条腿中心的方向宽度逐渐增加，异型桨叶的叶面呈弧形向机器人后方延伸。在陆地和水上运动均通过传动机构驱动前足和后足实现，两个环境中的运动不需要额外的切换结构，机器人结构简单紧凑。
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公开(公告)号：CN113821980A
公开(公告)日：2021-12-21
申请号：CN202111168883.3
申请日：2021-10-08
申请人： 南开大学
摘要： 一种基于改进神经图灵机的频率相关迟滞建模方法。本发明充分考虑压电驱动器固有迟滞效应的复杂特性，参照神经图灵机的框架，设计包含频率模块、非线性模块和内存模块三个模块的迟滞模型；通过反向传播神经网络构造频率模块，建立电压频率与迟滞面积的关系，从而模拟迟滞的频率相关性；非线性模块通过设计极限学习机和反向传播神经网络的串联结构，建立输入电压和输出位移之间的关系，用来模拟迟滞非线性；内存模块根据预先设计的计算和存储规则进行读写操作，将记忆特性引入到模型中。实验验证了所述模型具有较高的精度和较强的泛化能力，能够准确模拟迟滞效应。
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公开(公告)号：CN118068704A
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202410122726.6
申请日：2024-01-29
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明提出了集装箱吊车自适应模糊控制方法及系统，涉及非线性欠驱动机电系统自动控制技术领域。包括以下步骤：建立双绳集装箱吊车系统，确定系统的控制目标；考虑系统的几何约束条件，采用拉格朗日方法，建立双绳集装箱吊车动力学模型；基于系统能量函数，设计自适应抗摆动控制器，并利用模糊控制方法实时调整PD参数，实时计算相应的控制信号，求得作用在台车上的驱动力，实现控制目标。本发明通过确定双绳集装箱吊车系统的运动学模型，然后通过对系统能量函数的分析，在完成快速准确台车位置定位的同时，实现负载摆动的有效抑制与消除，极大地提高集装箱吊车系统的工作效率和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN117720012B
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410176342.2
申请日：2024-02-08
申请人： 泰安市特种设备检验研究院 , 南开大学
摘要： 本发明属于吊车控制技术领域，为了解决现有在吊车控制中，没有考虑吊车五自由度的问题，以及避障和约束问题，提出了基于扩展卡尔曼滤波的吊车系统模型预测控制方法及系统，建立塔式吊车的非线性状态预测模型，用非线性模型预测控制同时实现系统的多重输入输出约束，包括全状态约束、负载位置约束、控制输入及其增量约、避障要求约束，并考虑过程噪声和传感器噪声，将非线性模型预测控制与扩展卡尔曼滤波方法相结合，共同应用于具有传感器噪声的五自由度塔式吊车，可以提高对测量噪声的鲁棒性；本发明的方案可以实现塔式吊车五个自由度的同时运行，且可有效防摆，因此可以显著提高塔式吊车工作效率。
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公开(公告)号：CN117446670A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311785153.7
申请日：2023-12-25
申请人： 泰安市特种设备检验研究院 , 南开大学
IPC分类号： B66C13/48 , G06N3/0464 , G06N3/0455 , G06N3/086 , G06N3/092 , B66C13/06 , B66C13/46
摘要： 本发明公开了一种基于人机共融的塔式起重机自动控制方法及系统，涉及起重机系统控制技术领域。该方法包括步骤：获取塔式起重机驱动状态，定义塔式起重机驱动系统模型；人工操作介入控制塔式起重机驱动系统模型，并调整人工操作过程中的定位误差；根据人工操作的控制指令进行轨迹跟踪，并计算跟踪误差；根据跟踪误差进行补偿，得到控制最优解，按照控制最优解对塔式起重机进行自动控制。本发明在自动控制中同时考虑人工操作命令介入的情况，在实现人工操作命令和自动控制互融共通的同时，有效抑制负载摆动，从而有效提高塔式起重机工作效率和运行稳定性与安全性。
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公开(公告)号：CN113917191B
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202111148015.9
申请日：2021-09-29
申请人： 南开大学
摘要： 一种基于改进稀疏样本一致性的原子力显微镜图像自适应校正方法。本发明设计了一种自适应的图像校正算法，该算法包括数据预处理和直线拟合两个步骤，能够自动生成最优拟合结果来匹配原子力显微镜扫描每条轮廓线的基准线，在此基础上，通过从畸变图像中减去拟合直线来校正图像的畸变；针对垂直漂移和虚假斜坡严重影响原子力显微镜成像质量的问题，利用本发明所设计的图像校正算法，能够准确模拟样本形貌图像截面剖面中的垂直漂移和虚假斜坡，从而实现对图像畸变的有效校正。实验结果表明，本发明所设计的图像校正算法精度高、鲁棒性强，利用该算法能够有效消除垂直漂移和虚假斜坡导致的图像畸变，从而提升原子力显微镜的成像质量。
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公开(公告)号：CN116767378A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310860797.1
申请日：2023-07-14
申请人： 南开大学
IPC分类号： B62D57/032
摘要： 本发明为一种基于复合凸轮结构的微型六足爬行机器人，包括机器人壳体、支腿、凸轮、凸轮轴和驱动机构；所述机器人壳体内的左、右两侧对称安装两个凸轮轴，每个凸轮轴上安装一组由三个凸轮组成的复合凸轮，凸轮开有环绕在凸轮周向上的异型凸轮槽，位于左前、右中以及左后位置的三个凸轮的安装角度相同，位于右前、左中以及右后位置的三个凸轮的安装角度相同，且与另外三个凸轮的异型凸轮槽布置方向相差180°；六条支腿的一端始终与对应凸轮的异型凸轮槽配合，每条支腿的末端伸出机器人壳体外；驱动机构与两个凸轮轴连接，驱动凸轮轴转动，进而驱动六条支腿运动。结构简单新颖，通过凸轮建立驱动机构与支腿之间的联系，将凸轮的旋转运动转换为支腿在空间中的运动，实现机器人的爬行。
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公开(公告)号：CN113917191A
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN202111148015.9
申请日：2021-09-29
申请人： 南开大学
摘要： 一种基于改进稀疏样本一致性的原子力显微镜图像自适应校正方法。本发明设计了一种自适应的图像校正算法，该算法包括数据预处理和直线拟合两个步骤，能够自动生成最优拟合结果来匹配原子力显微镜扫描每条轮廓线的基准线，在此基础上，通过从畸变图像中减去拟合直线来校正图像的畸变；针对垂直漂移和虚假斜坡严重影响原子力显微镜成像质量的问题，利用本发明所设计的图像校正算法，能够准确模拟样本形貌图像截面剖面中的垂直漂移和虚假斜坡，从而实现对图像畸变的有效校正。实验结果表明，本发明所设计的图像校正算法精度高、鲁棒性强，利用该算法能够有效消除垂直漂移和虚假斜坡导致的图像畸变，从而提升原子力显微镜的成像质量。
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公开(公告)号：CN118239388A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410668547.2
申请日：2024-05-28
申请人： 泰安市特种设备检验研究院 , 南开大学
IPC分类号： B66C13/48 , B66C13/06 , G06F30/20 , G06F17/10 , G06F119/14
摘要： 本发明涉及起重机技术领域，本发明公开了一种塔式起重机运动规划方法、系统、介质、设备及产品，包括：获取塔式起重机中旋臂、台车和吊绳的目标位置；基于所述塔式起重机中旋臂、台车和吊绳的目标位置，通过求解优化目标，得到旋臂、台车与吊绳的最优运动轨迹；其中，优化目标为运输时间、能量消耗和控制输入绝对变化率的总和的最小化，并基于塔式起重机的状态变量和控制输入与路径参数的耦合关系，将优化目标转化为关于路径参数的函数。实现了塔式起重机高效安全的负载运输。
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