[发明专利]机械设备的控制学习方法及其具备学习功能的服务器系统

说明书

机械设备的控制学习方法及其具备学习功能的服务器系统，对机械设备设置学习服务器、机械控制部、驱动部、示教系统和传感器，在机械控制部中构造学习分析部，在机械设备学习过程中，对动作的工艺信息及学习修正量进行分段整理分析，整合工艺价值数据，并将整理后的工艺价值数据保存至学习服务器中。本发明通过记录机械设备的工艺价值信息，对新的加工工艺进行分析，并根据分析结果从学习服务器获取学习修正量，无需再使用传感器对加工工艺进行重新学习，本发明机械设备学习控制针对加工工艺进行的优化控制，包括机械设备的动作控制和工艺过程控制。

技术领域

本发明涉及机器学习技术领域，涉及机械设备学习控制，为一种具备学习功能的机械设备学习方法及其服务器系统。

背景技术

机械设备学习控制是对加工工艺进行优化的控制。加工工艺一般包括粗加工、精加工、装配、检验、包装，机械设备通过对上述过程进行学习，从而实现对加工工艺进行优化的控制。目前学者、工程师已经将学习控制运用于机器人控制等场合下。如以下文献的介绍：

中国专利《具有学习控制功能的机器人》(CN102189550A)，公开了一种具有学习控制功能的机器人，在位置控制对象的部位安装传感器，学习控制部通过传感器检测及动作的目标轨迹或者位置进行学习，得到学习修正量，外部传感器采集的数据有位置、速度、加速度、惯量等。这种方式依赖于相同预定的动作，不同的动作需要进行重新学习，使得之前的学习结果不能重复利用。

中国专利申请《具备学习功能的机器人装置》(CN106965171A)公开了一种机器人装置，根据机器人进行预定动作时的、在预定动作中的通过传感器检测出的物理量，来计算用于改善机器人的预定动作的学习修正量，通过学习扩展部计算学习修正量与学习过的预定动作的信息之间的关系，对于新动作的信息，使用求出的关系，计算用于改善新动作的学习修正量，无需重新学习。该技术方案由于将学习扩展部内置在机械设备的控制部中，使得其他类似的机械设备不能使用该机械设备的学习结果，即存在其他机械设备需要再重新学习构建学习扩展部的问题。

发明内容

本发明要解决的问题是：现有的机械设备学习控制方法学习对象单一，不具有通用性，对于新的动作指令或新的设备，往往需要重新学习，学习控制方法的效率不高。

本发明的技术方案为：一种机械设备的控制学习方法，对机械设备设置学习服务器、机械控制部、驱动部、示教系统和传感器，

示教系统发出动作指令给机械控制部，驱动部用于驱动机械动作，传感器用于获得机械的实际动作信息；

机械控制部包括动作解析部、学习控制部、存储部、学习分析部以及动作控制部，动作解析部对示教系统发出的动作指令进行动作解析，动作解析部将解析后的动作信息发给学习控制部、存储部、学习分析部、以及动作控制部；动作控制部发出控制信息给驱动部，学习控制部对动作解析部传来的动作信息及传感器采集到的信息进行学习，由两者偏差得到学习修正量，并存储于存储部中，其中，机械对不同的预定动作进行学习，包括不同的位置、速度以及加速度情况下的动作指令；存储部中缓存所学习的动作信息及相应的学习修正量，并传输给学习分析部；学习分析部对动作信息即学习修正量进行整理，并将整理后的信息上传于学习服务器，

当机械对指定动作指令学习完成后，针对示教系统下发的新的动作指令，学习分析部对该动作指令进行分析，根据分析结果从学习服务器中得到对应或相似动作的学习修正量，用于在新动作下对驱动部进行动作补偿，动作控制部根据动作解析部传来的新动作指令的动作信息进行机器人动作控制，将动作信号传给驱动部，驱动部根据动作信息和学习修正量，使机械按照指令动作进行执行。

进一步的，学习控制部的学习及学习分析部的分析具体如下：

设机械根据预定动作指令进行N组动作轨迹，学习控制部学习得到对应N组轨迹的学习修正量，将动作轨迹N_i分成M_i段，则N组不同轨迹共有M组动作信息及对应的学习修正量，