[发明专利]基于面向对象的机器人性能评价方法、系统、设备及介质

说明书

本发明公开了一种基于面向对象的机器人性能评价方法，上述评价方法包括：获取机器人运行时的状态参数；采用三维立体数据结构对状态参数进行数据格式转换，获得机器人的状态张量；根据状态张量计算机器人的性能指标；基于性能指标按照机器人性能模型构建机器人性能对象模型；利用机器人性能对象模型通过张量运算计算机器人与标准之间的性能差异，并通过权重分析计算出各个性能在性能差异中的重要程度。本发明引入了面向对象的思想，立体的描述了机器人的整体性能，提出性能比较和权重分析方法，实现对性能影响因素的分析，进而指导机器人性能优化。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种基于面向对象的机器人性能评价方法、系统、设备及介质。

背景技术

机器人已成为智能制造中不可或缺的一部分。在生产过程中，机器人的高性能运行保证了生产的高效率和最大化。对机器人性能的评估有助于维护机器人的持续运行，保证产生的高效益。目前，机器人性能评价已经贯穿于机器人的整个生命周期。在机器人设计阶段，机器人性能评价是结构优化和选型的基础，即通过性能指标的优化来实现机器人的结构优化。在机器人运行阶段，机器人的性能评价主要研究机器人的工作性能，给出机器人的性能水平。在机器人故障维护阶段，目前主要研究的是机器人故障诊断和剩余寿命预测。这也可以认为是对机器人性能的评价，它是根据机器人性能评价的不良结果来分析故障的主要原因。

机器人性能评价主要包括数据采集、指标构建及获得评价结果三大部分。数据采集主要是采集机器人的运行状态数据，获取机器人的实际运行信息。指标构建则是基于机器人的运行状态数据按照规则计算指标，定量反应目标性能的层次。获取评价结果是基于计算的指标综合分析机器人的性能，给机器人系统性能以定量的表示。目前现有指标计算主要依赖于国家标准,评价方法依赖于层次分析法。但是目前现有技术存在如下问题：

1.指标计算部分，现有主流方法国家标准中，目标性能覆盖范围不全面，目标性能主要集中于机器人的控制性能，对能量性能、安全性、智能性及人机交互性等性能覆盖不全面。

2.评价结果获取部分，现有主流方法主要局限于指标计算部分，评价结果获取部分研究较少，现有评价分析方法主观性较强，评价结果通用性和可靠性较差，对机器人历史运行数据利用率较低。

3.评价结果无法反馈指导机器人的性能优化，没有形成运行到评价再反馈到运行的机器人性能闭环。这使得机器人的性能评价作用较为局限，不能满足实际生产生活中的需要。

发明内容

本发明针对上述的机器人性能评价过程中指标体系覆盖性能对象不全面，评价结果无法指导实际性能优化的技术问题，提出一种基于面向对象的机器人性能评价方法、系统、设备及介质。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于面向对象的机器人性能评价方法，包括：

数据获取步骤：获取机器人运行时的状态参数；

数据转换步骤：采用三维立体数据结构对所述状态参数进行数据格式转换，获得所述机器人的状态张量；

指标计算步骤：根据所述状态张量计算所述机器人的性能指标；

模型构建步骤：基于所述性能指标按照机器人性能模型构建机器人性能对象模型；

差异计算步骤：利用所述机器人性能对象模型通过张量运算计算所述机器人与标准之间的性能差异，并通过权重分析计算出各个性能在性能差异中的重要程度。

上述基于面向对象的机器人性能评价方法，其中，所述状态参数包括机器人的负荷、位置坐标及输入电流和电压。

上述基于面向对象的机器人性能评价方法，其中，所述三维立体数据结构的X轴方向存储数据为所述机器人的位置坐标信息，Y轴方向存储数据为连续时间内点采样数据，Z轴方向存储数据为Y轴采样点的多次重复测量数据。