检索结果-内蒙古大学图书馆

自动化学报 2025年第4期51卷 890-902页

作者：陈波张辉江一鸣钟杭王耀南湖南大学机器人学院长沙410082 机器人视觉感知与控制技术国家工程研究中心长沙410082

针对多机器人系统在战场、灾难现场等复杂未知环境下的区域搜索问题,提出一种基于分层仿生神经网络的多机器人协同区域搜索算法.首先将仿生神经网络(Bio-inspired neural network,BNN)和不同分辨率下的区域栅格地图结合,构建分层仿生神... 详细信息

针对多机器人系统在战场、灾难现场等复杂未知环境下的区域搜索问题,提出一种基于分层仿生神经网络的多机器人协同区域搜索算法.首先将仿生神经网络(Bio-inspired neural network,BNN)和不同分辨率下的区域栅格地图结合,构建分层仿生神经网络信息模型,其中包括区域搜索神经网络信息模型(Area search neural network information model,AS-BNN)和区域覆盖神经网络信息模型(Area coverage neural network information model,AC-BNN).机器人在任务区域内实时探测到的环境信息将转换为AS-BNN和AC-BNN中神经元的动态活性值.其次,在分层仿生神经网络信息模型基础上引入分布式模型预测控制(Distributed model predictive control,DMPC)框架,并设计多机器人分层协同决策机制.当机器人处于正常搜索状态时,基于AS-BNN进行搜索路径滚动优化决策;当机器人陷入局部最优状态时,则启用ACBNN引导机器人快速找到新的未搜索区域.最后,在复杂未知环境下进行多机器人区域搜索仿真实验,并与该领域内的3种算法进行比较.仿真结果验证了所提算法能够在复杂未知环境下引导多机器人系统高效地完成区域搜索任务.

关键词：未知环境多机器人系统区域搜索仿生神经网络分布式模型预测控制

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基于动态自适应通道注意力特征融合的小目标检测

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电子科技大学学报 2025年第2期54卷 221-232页

作者：吴迪赵品懿甘升隆沈学军万琴湖南工程学院电气与信息工程学院湘潭411100 湖南大学机器人视觉感知与控制技术国家工程研究中心长沙410082

针对小目标检测中卷积操作导致检测特征缺失和不同尺度语义隔阂的问题,提出一种基于动态自适应通道注意力特征融合的小目标检测方法。1)提出一种多尺度三角动态颈(Tri-Neck)网络结构,用于融合多尺度特征语义隔阂及弥补小目标特征缺失的... 详细信息

针对小目标检测中卷积操作导致检测特征缺失和不同尺度语义隔阂的问题,提出一种基于动态自适应通道注意力特征融合的小目标检测方法。1)提出一种多尺度三角动态颈(Tri-Neck)网络结构,用于融合多尺度特征语义隔阂及弥补小目标特征缺失的问题。2)提出一种分组批量动态自适应通道注意力模块,增强弱语义小目标特征同时抑制无用信息,且在动态自适应通道注意力模块中设计新的激活函数和交并比损失函数,提升通道注意力表征能力。3)采用ResNet50作为骨干网络依次连接特征金字塔网络和Tri-Neck网络。实验结果表明,该方法在Pascal Voc 2007、Pascal Voc 2012上比YOLOv8算法mAP分别提升5.3%和6.2%,在MS COCO 2017数据集上AP和AP_S分别提升1.6%和2%,在SODA-D数据集上比YOLOv8算法AP提升0.9%。

关键词：小目标检测多尺度融合特征特征金字塔动态通道注意力交并比损失函数

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基于改进Res2Net与迁移学习的水果图像分类

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电子科技大学学报 2025年第1期54卷 62-71页

作者：吴迪肖衍沈学军万琴陈子涵湖南工程学院电气与信息工程学院湘潭411100 湖南大学机器人视觉感知与控制技术国家工程研究中心长沙410082

针对传统水果图像分类算法特征学习能力弱和细粒度特征信息表示不强的缺点,提出一种基于改进Res2Net与迁移学习的水果图像分类算法。首先,针对网络结构,在Res2Net的残差单元中引入动态多尺度融合注意力模块,对各种尺寸的图像动态地生成... 详细信息

针对传统水果图像分类算法特征学习能力弱和细粒度特征信息表示不强的缺点,提出一种基于改进Res2Net与迁移学习的水果图像分类算法。首先,针对网络结构,在Res2Net的残差单元中引入动态多尺度融合注意力模块,对各种尺寸的图像动态地生成卷积核,利用meta-ACON激活函数优化ReLU激活函数,动态学习激活函数的线性和非线性,自适应选择是否激活神经元;其次,采用基于模型迁移的训练方式进一步提升分类的效率与鲁棒性。实验结果表明,该算法在Fruit-Dataset和Fruits-360数据集上的测试准确率相比Res2Net提升了1.2%和1.0%,召回率相比Res2Net提升了1.13%和0.89%,有效提升了水果图像分类性能。

关键词：图像分类 Res2Net 动态多尺度融合注意力激活函数迁移学习

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电力设施多模态精细化机器人巡检关键技术及应用

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自动化学报 2025年第1期51卷 20-42页

作者：张辉杜瑞钟杭曹意宏王耀南湖南大学机器人学院长沙410082 机器人视觉感知与控制技术国家工程研究中心长沙410082 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

电力设施巡检对于加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设,提高电力系统互补互济和智能调节能力的需求具有重要作用.近年来,智能巡检机器人开始在电力巡检中广泛应用,在提高电力设施巡检效率和准确性、提升安全性、降低成本和促进... 详细信息

电力设施巡检对于加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设,提高电力系统互补互济和智能调节能力的需求具有重要作用.近年来,智能巡检机器人开始在电力巡检中广泛应用,在提高电力设施巡检效率和准确性、提升安全性、降低成本和促进电力智能化发展等方面发挥关键作用.本文从电力巡检机器人的智能感知和导航技术出发,重点介绍目标检测、语义分割、自主导航等共性关键技术的国内外发展现状.然后以可见光红外双光融合、可见光图像和点云数据融合、声纹和可见光融合为例,阐述电力场景多模态数据融合方式.并进一步介绍电力部件精准分割和异物检测、线路点云杆塔倾斜检测、输电线路覆冰多模态检测和电力架空线路缺陷分析及台账异常检测等电力设施多模态机器人相关案例.最后探讨电力设施多模态精细化机器人巡检关键技术的发展趋势和所面临的挑战.

关键词：电力设施巡检机器人智能感知多模态输电线路

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人形机器人技术与产业发展研究

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中国工程科学 2025年第1期27卷 150-167页

作者：徐程浩王耀南莫洋朱青湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 机器人视觉感知与控制技术国家工程研究中心长沙410082

随着人工智能、高端制造、新材料等技术的不断融合与突破,我国人形机器人产业迎来爆发式增长,技术创新和政策支持推动形成了多元化竞争格局,但人形机器人产业发展仍面临核心技术差距大、规模化量产难、商业化落地难等问题。本文在介绍... 详细信息

随着人工智能、高端制造、新材料等技术的不断融合与突破,我国人形机器人产业迎来爆发式增长,技术创新和政策支持推动形成了多元化竞争格局,但人形机器人产业发展仍面临核心技术差距大、规模化量产难、商业化落地难等问题。本文在介绍人形机器人主要细分领域与技术前沿的基础上,深入分析了全球人形机器人在政策、技术、产业布局方面的发展现状与趋势,梳理了我国人形机器人技术与产业发展态势,总结了我国人形机器人发展面临的机遇与挑战,从技术创新、定点示范、法律法规完善、政策引导等方面提出了具体发展路径。研究建议,鼓励核心技术突破、强化产业布局、建设人形机器人基础设施、实施示范性工程,推动我国人形机器人产业克服技术难题、完善产业生态、实现大规模量产和商业化落地,提升我国人形机器人产业领域的全球竞争力。

关键词：人形机器人核心零部件大模型具身智能

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AI大模型驱动的具身智能人形机器人技术与展望

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中国科学:信息科学 2025年第5期55卷 967-992页

作者：曾凯王耀南谭浩然方遒汪渊袁礼伟湖南大学电气与信息工程学院湖南大学机器人视觉感知与控制技术国家工程研究中心湖南大学机器人学院

人形机器人是机器人技术的集大成者,在服务国家重大战略需求中扮演着重要的角色,可以协助或取代人在危险、肮脏和重复的环境中,执行各种类型的任务.本文以人工智能(artificial intelligence,AI)大模型驱动的具身智能人形机器人技术与展... 详细信息

人形机器人是机器人技术的集大成者,在服务国家重大战略需求中扮演着重要的角色,可以协助或取代人在危险、肮脏和重复的环境中,执行各种类型的任务.本文以人工智能(artificial intelligence,AI)大模型驱动的具身智能人形机器人技术与展望为切入口,系统介绍人形机器人的发展背景与意义,重点阐述大模型技术,如大型自然语言模型、视觉Transformer、视觉语言模型、视觉生成模型、具身多模态大模型等,并从分布式模块化大模型技术、端到端一体化大模型技术、云边端协同化大模型技术等3个方面,详细介绍AI大模型驱动的具身智能人形机器人关键技术.具身智能人形机器人的应用场景十分广泛,而大模型技术的发展为机器人感知识别、认知决策、规划调度、行为控制注入语言理解、视觉泛化、常识推理等关键能力,进一步推动人形机器人在智能制造、国防安全等领域的应用.最后本文探讨了大模型驱动的具身智能人形机器人的技术挑战与展望.

关键词：人形机器人具身智能自然语言大模型视觉语言大模型具身多模态大模型

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误差自校正互补非零矢量相电流重构研究

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电源学报 2025年第1期23卷 76-83,172页

作者：申永鹏武克轩梁伟华吴成中郑州轻工业大学电气信息工程学院郑州450001 湖南大学机器人视觉感知与控制技术国家工程研究中心长沙410082

针对传统空间矢量脉宽调制SVPWM(space vector pulse width modulation)单传感器相电流重构方法中电流不可观测区和零点漂移误差问题,提出1种误差自校正互补非零矢量脉冲宽度调制方法。通过对直流母线采样原理的分析,定义最短采样时间,... 详细信息

针对传统空间矢量脉宽调制SVPWM(space vector pulse width modulation)单传感器相电流重构方法中电流不可观测区和零点漂移误差问题,提出1种误差自校正互补非零矢量脉冲宽度调制方法。通过对直流母线采样原理的分析,定义最短采样时间,用互补非零矢量代替零电压矢量,延长电流采样窗口,消除扇区边界不可观测区域;同时,揭示误差扩大效应的产生机理,采用互补非零矢量双采样对电流零点漂移进行检测和自校正,实现重构电流零点漂移的补偿。实验结果表明,所提方法重构误差低于1.26%,相电流THD低于6.15%。

关键词：单传感器相电流重构零点漂移误差自校正互补非零矢量脉冲宽度调制

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性能函数引导的无人机集群深度强化学习控制方法

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自动化学报 2025年第5期51卷 905-916页

作者：王耀南华和安张辉钟杭樊叶心梁鸿涛常浩方勇纯机器人视觉感知与控制技术国家工程研究中心湖南大学电气与信息工程学院湖南大学机器人学院南开大学机器人与信息自动化研究所南开大学智能技术与机器人系统研究院

针对无人机集群系统,提出一种性能函数引导的深度强化学习控制方法,同时评估性能函数的示范经验与学习策略的探索动作,保证高效可靠的策略更新,实现无人机集群系统的高性能控制.首先,利用领航–跟随集群框架,将无人机集群的控制问题转... 详细信息

针对无人机集群系统,提出一种性能函数引导的深度强化学习控制方法,同时评估性能函数的示范经验与学习策略的探索动作,保证高效可靠的策略更新,实现无人机集群系统的高性能控制.首先,利用领航–跟随集群框架,将无人机集群的控制问题转化为领航–跟随框架下的跟踪问题,进而提出基于模型的跟踪控制方法,利用性能函数将集群编队误差约束在给定范围内,实现无人机集群的模型驱动控制.接下来,为解决复杂工况下性能函数极易失效难题,将深度强化学习方法和性能函数驱动方法结合,提出性能函数引导的深度强化学习控制方法,利用性能函数的示范经验辅助训练强化学习网络,通过同时评估探索与示范动作,保证学习策略显著优于性能函数驱动控制方法,有效提高无人机编队控制精度与鲁棒性.实验结果表明,该方法能够显著提升无人机集群的控制性能,实现兼顾鲁棒性与飞行精度的高性能集群控制.

关键词：无人机集群深度强化学习引导式学习智能编队控制

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院士寄语

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湖南电力 2025年第1期45卷 I0001-I0002页

作者：王耀南中国工程院湖南大学机器人视觉感知与控制技术国家工程研究中心中国科协中国图象图形学学会中国自动化学会

灵蛇献瑞迎新岁,飞龙转身入云海。年年月月,朝朝暮暮,在此承故启新之际,向一直以来鼎力支持《湖南电力》的学者、同仁致以最亲切的问候和最真挚的祝福!2024年是我国能源电力快速发展的关键一年,也是《湖南电力》期刊在进步道路上迈出坚... 详细信息

灵蛇献瑞迎新岁,飞龙转身入云海。年年月月,朝朝暮暮,在此承故启新之际,向一直以来鼎力支持《湖南电力》的学者、同仁致以最亲切的问候和最真挚的祝福!2024年是我国能源电力快速发展的关键一年,也是《湖南电力》期刊在进步道路上迈出坚实步伐的重要一年。这一年里,《湖南电力》砥砺奋进、扎实前行,始终秉持着“荟聚学术思潮、传播电力科技”的办刊宗旨,积极发挥科技创新的桥梁和纽带作用,团结引领广大专家学者,为能源电力行业繁荣发展贡献智慧力量。一年来,《湖南电力》各项指标快速提升,高效完成预期目标。

关键词：电力科技智慧力量湖南电力能源电力学术思潮办刊宗旨各项指标预期目标

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一种无人机自主避障与目标追踪方法

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宇航学报 2022年第6期43卷 802-810页

作者：江未来徐国强王耀南湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 湖南大学机器人视觉感知与控制技术国家工程研究中心长沙410082

针对无人机自主避障与目标追踪问题,以深度Q网络(DQN)算法为基础,提出一种多经验池深度Q网络(MP-DQN)算法,使无人机避障与追踪的成功率和算法的收敛性得到优化。更进一步,赋予无人机环境感知能力,并在奖励函数中设计了方向奖惩函数,提... 详细信息

针对无人机自主避障与目标追踪问题,以深度Q网络(DQN)算法为基础,提出一种多经验池深度Q网络(MP-DQN)算法,使无人机避障与追踪的成功率和算法的收敛性得到优化。更进一步,赋予无人机环境感知能力,并在奖励函数中设计了方向奖惩函数,提升了无人机对环境的泛化能力以及算法的整体性能。仿真结果表明,相较于DQN和双重DQN(DDQN)算法,MP-DQN算法具有更快的收敛速度、更短的追踪路径和更强的环境适应性。

关键词：无人机(UAV) 深度强化学习自主避障目标追踪环境感知

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