[发明专利]基于光神经网络的机器人系统

权利要求书

1.一种基于光神经网络的机器人系统，其特征在于，所述机器人系统包括：

通信系统，用于接收外界传达给机器人的指令并将接收到的指令转换成第一光信号进行传输；

光神经网络中央处理系统，用于接收所述第一光信号，并根据所述第一光信号解算携带决策信息的第二光信号并进行输出；

控制系统，用于接收所述第二光信号并根据所述第二光信号解算输出携带控制信息的第三光信号，再将所述第三光信号编码为携带控制信息的电信号进行输出；

执行系统，用于接收携带控制信息的电信号并执行相应的指令；以及

传感系统，用于监测所述执行系统和外部环境，并将感应到的传感信息以光信号的方式传递给所述光神经网络中央处理系统，所述光神经网络中央处理系统再根据传感信息决策当前机器人的行为，

其中，所述光神经网络中央处理系统包括第一光源、空间光调制器、第二光源、中央处理光神经网络以及光存储器件；

第一光源用于为所述空间光调制器提供光；空间光调制器用于接收所述第一光信号并编码所述第一光源提供的光使其携带所述第一光信号的指令信息并输出该光信号；第二光源用于为所述中央处理光神经网络补充光信号；中央处理光神经网络用于接收所述空间光调制器输出的光信号，并解算输出携带决策信息的所述第二光信号；所述光存储器件用于存储所述中央处理光神经网络的处理任务。

2.如权利要求1所述的一种基于光神经网络的机器人系统，其特征在于，所述通信系统包括外界指令接收模块和以光纤网络为主的内部信号传输模块。

3.如权利要求2所述的一种基于光神经网络的机器人系统，其特征在于，所述光纤网络用于在硬件间传输光信号，所述光纤网络中设置有光信号放大装置。

4.如权利要求1所述的一种基于光神经网络的机器人系统，其特征在于，所述空间光调制器为液晶光阀、数字微镜器件、激光直写型空间光调制器中的一种。

5.如权利要求1所述的一种基于光神经网络的机器人系统，其特征在于，所述控制系统包括控制光神经网络和探测器系统；

所述控制光神经网络用于接收所述第二光信号并根据所述第二光信号解算携带控制信息的第三光信号并进行传输；所述探测器系统用于接收所述第三光信号并将其编码为携带控制信息的电信号进行输出。

6.如权利要求5所述的一种基于光神经网络的机器人系统，其特征在于，所述探测器系统采用一个或多个光电转换器件编码所述第三光信号；当采用多个光电转换器件时，将多个光电转换器件设置成阵列，对所述第三光信号进行多路编码。

7.如权利要求1所述的一种基于光神经网络的机器人系统，其特征在于，所述传感系统包括第三光源、传感模块以及传感光神经网络；

所述第三光源用于为所述传感模块提供传感初始光；所述传感模块用于实时监测所述执行系统和外界环境，并输出携带传感信息的传感光信号；传感光神经网络用于接收传感光信号并根据传感光信号解算传感信息，再将解算出的传感信息用光信号的方式传递给中央处理光神经网络。

8.如权利要求7所述的一种基于光神经网络的机器人系统，其特征在于，所述传感模块采用基于光学传感方式直接输出光信号或基于非光学传感方式，然后通过电光转换器输出光信号的方式。

9.如权利要求1所述的一种基于光神经网络的机器人系统，其特征在于，所述执行系统包括驱动系统和机械系统；所述驱动系统用于接收携带控制信息的电信号，并驱动所述机械系统执行相应的指令。

10.如权利要求1所述的一种基于光神经网络的机器人系统，其特征在于，所述光神经网络中央处理系统包含多个处理子系统，各子系统按照输入任务的优先级逐个处理；优先级高的任务先被处理，优先级低的任务暂存至光存储器件，待后续处理。