[发明专利]一种智能制造环境机器人及车辆计算智能驱动运载方法与系统有效
申请号: | 201810063041.3 | 申请日: | 2018-01-23 |
公开(公告)号: | CN108255180B | 公开(公告)日: | 2019-05-03 |
发明(设计)人: | 刘辉;李燕飞 | 申请(专利权)人: | 中南大学 |
主分类号: | G05D1/02 | 分类号: | G05D1/02 |
代理公司: | 长沙市融智专利事务所(普通合伙) 43114 | 代理人: | 龚燕妮 |
地址: | 410083 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | 本发明公开了一种智能制造环境机器人及车辆计算智能驱动运载方法与系统,该方法包括以下步骤:步骤1:在不同工作台之间设置地面导轨,在工作台上设置一条桌面导轨;步骤2:位于取物工作台的桌面机器人从取物工作台上的取物指定位置抓取物体;步骤3:移动机器人沿地面导轨移动并抓取物体运输至另一工作台;步骤4:位于放物工作台的桌面机器人抓取物体后,移动至放物工作台的放物指定位置,完成物体在工作台之间的运输;步骤5:结合灰度神经网络和PID神经网络,建立电量预测模型对移动机器人下一步行动进行决策。通过桌面机器人和移动机器人的协同工作,完成自动化实验室物体的定时、定点运输,配合移动机器人充电区域的设置,实现自动化实验室全天候的运输。 | ||
搜索关键词: | 工作台 移动机器人 机器人 抓取 桌面 放物 取物 地面导轨 智能驱动 智能制造 运载 运输 自动化 充电区域 电量预测 神经网络 物体运输 移动 导轨 灰度 协同 决策 配合 | ||
【主权项】:
1.一种智能制造环境机器人及车辆计算智能驱动运载方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:在运输起点和终点所在的工作台之间设置地面导轨,在工作台上设置一条桌面导轨、取物指定位置、暂放取物位置以及放物指定位置,利用远程控制器发送取物指令;所述桌面导轨设置于工作台中间,所述取物指定位置、暂放取物位置以及放物指定位置设置在工作台的两侧,所述取物指定位置、暂放取物位置以及放物指定位置上均设置有光敏传感器,且所述光敏传感器与工作台上的桌面控制器相连;所述工作台的暂放取物位置边缘设有测距传感接收器;所述取物指令是指将物体从取物指定位置运送至放物指定位置;步骤2:位于取物工作台的桌面机器人接收取物指令,沿桌面导轨依据光敏传感器采集的信号从取物工作台上的取物指定位置抓取物体后,放至取物工作台的第一暂放指定位置;步骤3:移动机器人接收取物指令,沿地面导轨移动至取物工作台暂放指定位置的边缘,当取物工作台的测距传感器测得的距离信号满足抓物距离时,移动机器人抓取物体;沿地面导轨移动至放物工作台的第二暂放指定位置的边缘,当放物工作台的测距传感器测得的距离信号满足放物距离时,将抓取的物体放至放物工作台的第二暂放指定位置;步骤4:位于放物工作台的桌面机器人接收取物指令,沿桌面导轨移动至放物工作台的第二暂放指定位置,抓取物体后,依据光敏传感器采集的信号移动至放物工作台的放物指定位置,完成物体在工作台之间的运输;步骤5:当移动机器人完成一次运输后,根据移动机器人当前时刻在内的连续四个时刻的电量,采用基于智能网络的移动机器人电量预测模型,获取移动机器人下一个时刻的电量预测值,依据电量预测值判断是否继续执行运输任务;所述移动机器人当前时刻在内的连续四个时刻的电量是对移动机器人当前时刻在内的连续500个时刻的电量数据进行二层小波分解后,从中取出的最后四个时刻的两组高频分量电量和两组低频分量电量;所述基于智能网络的移动机器人电量预测模型包括基于灰色神经网络的移动机器人电量高频预测模型和基于PID神经网络的移动机器人电量低频预测模型;在构建预测模型时所使用的训练数据为移动机器人从开机到停止运行的整个过程中各时刻电量数据进行二层小波分解后的高频组分量和低频组分量;其中,基于灰色神经网络的移动机器人电量高频预测模型是以连续4个时刻的高频分量电量作为输入数据,以下一时刻的高频分量电量作为输出数据,对灰色神经网络进行训练获得;基于PID神经网络的移动机器人电量低频预测模型是以连续4个时刻的低频分量电量作为输入数据,以下一时刻的低频分量电量作为输出数据,对PID神经网络进行训练获得;将最后四个时刻的两组高频分量电量和两组低频分量电量依次输入基于灰色神经网络的移动机器人电量高频预测模型和基于PID神经网络的移动机器人电量低频预测模型,得到两组电量高频预测值和两组电量低频预测值,以两组电量高频预测值和两组电量低频预测值的累加值作为移动机器人下一时刻的电量预测值;若移动机器人下一时刻的电量预测值大于25%,则移动机器人则沿导轨原路返回,等待下一次运输任务;若移动机器人下一时刻的电量预测值小于等于25%,则移动机器人通过导轨驶向移动机器人充电区域,并将充电信息反馈给远程控制器,同时,远程控制器发送指令给处于同一导轨的备用机器人,移动到对应轨道上的运输任务起始位置,代替需要充电的移动机器人进行运输任务。
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