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公开(公告)号：CN114186112B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202111426707.5
申请日：2021-11-27
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F16/909 , G06F16/29 , G06F17/18 , G06F18/23213 , G06N7/01
Abstract: 本发明公开了一种基于贝叶斯优化多重信息增益探索策略的机器人导航模型，属于移动机器人领域和人工智能领域。本发明基于ROS编程实现，设定一个带有里程计与RGB‑D相机等传感器的仿真机器人。首先，在候选点提取方法上采用融合前沿点聚类与可通行区域方式综合衡量提取；在候选点评估方法上利用改进的贝叶斯优化计算多重信息增益，综合考虑地图熵值与距离成本，进而选取最佳候选点，避免机器人在环境中不断走重复的路径。本发明在ROS操作系统中利用gazebo进行仿真实验验证，利用RGB‑D信息构建二维栅格地图与八叉树地图，移动机器人可以利用较少的步数快速有效的探索未知环境，高质量完成建图任务。
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公开(公告)号：CN112525194B
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202011169496.7
申请日：2020-10-28
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于海马‑纹状体内源性和外源性信息的认知导航方法，属于仿生学技术领域和人工智能领域。本发明基于MATLAB软件编程实现，设定一个具有8个移动方向的仿真机器人，并具备视觉传感器和嗅觉传感器。首先，机器人在环境中自由探索，感知外源性信息(视觉、嗅觉信息)和内源性信息(前庭感觉信息、本体感受信息)，通过信息感知模块将感知信息处理为多维信息向量；海马体接收多维信息向量并激活位置细胞，位置细胞的放电活动与机器人所处的真实位置对应，形成认知地图。纹状体同时接收海马体的位置信息和腹侧被盖区的奖励信息，以此评估机器人的状态，通过多次训练，机器人能够迅速记忆环境并找到目标平台。
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公开(公告)号：CN112699954A
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN202110024649.7
申请日：2021-01-08
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于深度学习和词袋模型的闭环检测方法，将VGG16网络提取的多个含有语义信息的特征图作为多个语义描述子代替ORB描述子传给词袋模型，使提取的特征更适用于闭环检测；构建词袋模型的单词表，用K‑means对前面提取的语义特征描述子进行聚类运算，获得聚类的中心从而当做词袋模型的单词表；提取该算法下的特征向量，利用VGG网络，从每幅图像中提取很多个语义描述子，这些语义描述子都用单词表中的单词近似代替，通过统计单词表中每个单词在图像中出现的次数；最后利用特征向量计算相似度矩阵。本发明在数据集上实验表明,相较于传统的视觉词袋模型方法,该算法具有更强的泛化性,可以在闭环检测中达到更高的准确率。
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公开(公告)号：CN112344934A
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN202011056397.8
申请日：2020-09-30
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种基于GNG网络的可删减环境拓扑地图构建方法，本发明提出PGNG拓扑地图构建方法，在原有的GNG算法基础上引入了节点修剪算法，使得原有地图中冗余的拓扑节点得到删除和替换。同时新节点的建立采用了“平均”思想，使得生成的拓扑地图中的节点分布更加均匀，地图表达更为简洁，可以有效应用在移动机器人拓扑地图的建立中。实验结果表明，应用本发明所提出的基于GNG网络的可删减环境拓扑地图构建方法，其拓扑节点个数约为传统GNG算法个数的3/4，有效地简化了拓扑地图的复杂程度，同时为路径规划任务奠定了较为良好的基础。
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公开(公告)号：CN105644649B
公开(公告)日：2019-12-27
申请号：CN201510977506.2
申请日：2015-12-23
Applicant: 北京工业大学
IPC: B62D57/032 , B62D57/02 , B60F3/00
Abstract: 本发明公开了一种变结构仿生机器人腿足结构，该结构包括动力输出连接件、仿生腿、可调角度的固定连接件、仿生脚；其中，动力输出连接件设置在仿生腿的顶部，动力输出连接件连接机器人的动力提供装置；仿生腿的底部与仿生脚通过可调角度的固定连接件连接，仿生腿与仿生脚的角度位置能够自由可调节。本结构简单，具有对陆地适应性强和水中运行稳定、速度快的双重优势，实现在水陆变换介质中持续稳定工作。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105628055B
公开(公告)日：2018-07-31
申请号：CN201610007370.7
申请日：2016-01-06
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 种小行星探测器着陆动力学模拟系统,目标天体地行地貌生成单元负责读取地形粗DEM数据、地表参数配置文件,地表特征配置文件,通过算法生成符合目标天体地形地貌特征的多边形三维地形数据;阴影投影生成单元负责根据星历,计算当前模拟时间目标天体相对太阳的位置和太阳光线入射角度,渲染生成阴影投影贴图;导航相机成像模拟单元负责根据当前相机参数、位置、光照参数、地形材质信息,渲染生成符合相机要求的图像;数据输入输出单元负责根据协议,接收并解算客户端发送过来的相机位置、姿态参数和当前模拟时间数据,同时将渲染生成的图像数据按照协议打包发送给客户端,用于自主光学导航系统解算,实现导航目标的成像模拟。
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公开(公告)号：CN106643721A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201610887920.9
申请日：2016-10-11
Applicant: 北京工业大学
Inventor： 阮晓钢 , 李诚 , 朱晓庆 , 蔡建羡 , 瓦达哈谢 , 林佳 , 陈志刚 , 张晓平 , 肖尧 , 柴洁 , 刘冰 , 陈岩 , 伊朝阳 , 李元 , 刘桐 , 杜婷婷 , 董鹏飞 , 王飞
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种环境拓扑地图的构建方法，需要室内移动机器人在室内“闲逛”以达到遍历整个室内环境，在闲逛过程中，每隔一定采样时间获得机器人的位置坐标，得到位置坐标点的集合。然后运用位置坐标点对SOM图进行训练，得到可以初步表征环境的拓扑图。基于得到的拓扑图，找到在障碍物中的神经元以及穿越障碍物的线段，去除拓扑图中这些点和线段即可得到能够完整表征环境的拓扑地图。构建好的环境拓扑地图可用于机器人导航的路径规划，可实现快速高效的路径规划。
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公开(公告)号：CN104391505B
公开(公告)日：2017-02-22
申请号：CN201410395768.3
申请日：2014-08-13
Applicant: 北京工业大学
IPC: G05D1/08
Abstract: 本发明涉及一种变惯量反作用飞轮，包括固定齿轮箱组件、回转齿轮箱组件、飞轮组件，固定齿轮箱组件电机I、电机II、固定齿轮箱壳体、小齿轮I、轴承I、大齿轮I、小齿轮II、大齿轮II、轴承II；回转齿轮箱组件包括回转齿轮箱壳体、传动轴、锥齿轮I、轴承III；飞轮组件包括锥齿轮II、丝杠、轴承IV、丝杠螺母、配重块、导向杆、滑动轴承、挡板和轴承V。通过控制电机I、电机II的转速来控制配重块的惯性半径和回转角加速度，以改变飞轮组件的转动惯量，从而控制系统输出的反作用力矩范围和精度。本发明可快速调节系统输出的反作用力矩范围和精度，安装和工作空间小，应用于航天器和机器人领域中，有利于航天器和机器人的小型化。
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公开(公告)号：CN105631099A
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201510977475.0
申请日：2015-12-23
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5036
Abstract: 本发明公开了一种小天体探测器着陆动力学模拟系统，该系统包括探测器参数编辑器、小天体重力计算引擎、动力学模拟引擎、API绑定层；小天体重力计算引擎根据目标天体的三位多面体模型或者球谐系数参数，完成探测器当前位置重力加速度的计算；动力学计算引擎根据当前的参数配置生成探测器的3自由度/6自由度动力学模型，并根据API接口绑定层传入的发动机控制量、星历数据库、天体参数数据库相关数据和小天体重力计算引擎，完成探测器的运动和姿态计算，并通过API接口绑定层返回给客户端程序，最终完成了小天体探测器着陆动力学模拟计算，使客户端可以通过不同的语言接口对模拟系统进行调用，传输相关数据。
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公开(公告)号：CN104898429A
公开(公告)日：2015-09-09
申请号：CN201510279597.2
申请日：2015-05-27
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种基于自抗扰控制的三旋翼姿态控制方法，该方法包括确定三旋翼飞行器的数学模型；确定模型合适的输入输出变量；跟踪微分器的设计，扩张状态观测器的建立，非线性误差反馈率的选择。本发明采用的是基于Atmega2560的核心控制板作为执行模块通过驱动电路给电机供电，通过PWM波可以调节电机转速的大小；并且将一组由三轴陀螺仪传感器、加速度计、GPS、数字罗盘构成；而电源模块通过电源分配模块给各个模块提供合适的电压进行供电。针对三旋翼飞行器模型，通过调整各模块的参数使自抗扰控制方法有一个良好的效果。本发明通过一种自抗扰控制系统，通过各个模块的设计及其参数的调整使三旋翼在空中能够保持一个良好的飞行状态。
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