本發(fā)明涉及無線通信，具體是一種基于無線通信的機器人協(xié)同控制優(yōu)化系統(tǒng)。

背景技術：

1、隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，移動自組網(wǎng)、無線傳感網(wǎng)、無線通信等技術為多移動機器人的靈活、協(xié)同控制提供了解決思路。通過建立優(yōu)化的智能系統(tǒng)體系結構并對多移動機器人協(xié)作過程進行建模分析，在此基礎上研究如何高效的融合無線通信的組網(wǎng)方式，可以有效提高整個多移動機器人系統(tǒng)各組件的協(xié)作能力。

2、通信技術是多機器人協(xié)作控制系統(tǒng)的一項基礎性研究，通過監(jiān)控者控制機器人保持隊形的實驗，驗證了系統(tǒng)結構的有效性和穩(wěn)定性。多機器人協(xié)作控制方法已經(jīng)成為多機器人領域的一項重要課題，在結合具有自愈功能無線通信的前提下，分析了基于心理狀態(tài)和帶“黑板結構”強化學習方法的多機器人協(xié)作控制方法，心理狀態(tài)可以將多機器人、所在工作環(huán)境和工作任務之間的關系建立模型并完善的描述出來，帶“黑板區(qū)”的強化學習方法增強了機器人對隨時變化的周圍環(huán)境的學習和理解能力。為了建立的多機器人協(xié)作控制的魯棒性、實用性和高效性，因此，現(xiàn)提供一種基于無線通信的機器人協(xié)同控制優(yōu)化系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于無線通信的機器人協(xié)同控制優(yōu)化系統(tǒng)。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種基于無線通信的機器人協(xié)同控制優(yōu)化系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心通信連接有數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、預期行為模塊與協(xié)同優(yōu)化模塊；

3、所述數(shù)據(jù)采集模塊用于采集不同機器人的運動行為數(shù)據(jù)；

4、所述數(shù)據(jù)處理模塊用于對不同機器人的運動行為數(shù)據(jù)進行偏正式處理，獲得不同機器人的偏正運動行為數(shù)據(jù)；

5、所述數(shù)據(jù)存儲模塊用于對不同機器人的偏正運動行為數(shù)據(jù)進行歷史采集周期存儲，獲得不同機器人的歷史偏正運動行為數(shù)據(jù)；

6、所述預期行為模塊用于根據(jù)不同機器人的歷史偏正運動行為數(shù)據(jù)，構建對應的標準預期運動行為模型；根據(jù)所述標準預期運動行為模型，獲得對應的運動行為預期值；

7、所述協(xié)同優(yōu)化模塊用于根據(jù)運動行為預期值，生成對應的協(xié)同優(yōu)化方案。

8、進一步的，所述數(shù)據(jù)采集模塊采集不同機器人的運動行為數(shù)據(jù)的過程包括：

9、所述數(shù)據(jù)采集模塊設置有若干個數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元設置在機器人不同的機械關節(jié)位置，用于采集不同機器人不同的機械關節(jié)對應的運動行為數(shù)據(jù)，并設置采集周期以及采集時刻；

10、對不同機器人進行標號，標記為為自然數(shù)；對相同機器人的不同機械關節(jié)進行標號，標記為為自然數(shù)；

11、所述運動行為數(shù)據(jù)包括機械關節(jié)夾角、機械關節(jié)角速度、機械關節(jié)運動速度、機械關節(jié)位移以及機械關節(jié)位置。

12、進一步的，所述數(shù)據(jù)處理模塊對不同機器人的運動行為數(shù)據(jù)進行偏正式處理的過程包括：

13、將第個機器人的同一采集周期內(nèi)不同的采集時刻標記為為自然數(shù)；

14、獲取第個機器人的同一采集周期內(nèi)不同的采集時刻的機械關節(jié)夾角、機械關節(jié)角速度、機械關節(jié)運動速度、機械關節(jié)位移以及機械關節(jié)位置；

15、設置機械關節(jié)夾角誤差閾值下限、機械關節(jié)角速度誤差閾值下限、機械關節(jié)運動速度誤差閾值下限、機械關節(jié)位移誤差閾值下限以及機械關節(jié)位置誤差閾值下限；

16、將所述機械關節(jié)夾角誤差閾值下限、機械關節(jié)角速度誤差閾值下限、機械關節(jié)運動速度誤差閾值下限、機械關節(jié)位移誤差閾值下限以及機械關節(jié)位置誤差閾值下限與對應的機械關節(jié)夾角、機械關節(jié)角速度、機械關節(jié)運動速度、機械關節(jié)位移以及機械關節(jié)位置進行比較；

17、獲得符合比較要求的機械關節(jié)夾角、機械關節(jié)角速度、機械關節(jié)運動速度、機械關節(jié)位移以及機械關節(jié)位置。

18、進一步的，所述數(shù)據(jù)處理模塊獲得偏正運動行為數(shù)據(jù)的過程包括：

19、根據(jù)符合比較要求的機械關節(jié)夾角、機械關節(jié)角速度、機械關節(jié)運動速度、機械關節(jié)位移以及機械關節(jié)位置，獲得偏正機械關節(jié)夾角、偏正機械關節(jié)角速度、偏正機械關節(jié)運動速度、偏正機械關節(jié)位移以及偏正機械關節(jié)位置。

20、進一步的，所述數(shù)據(jù)存儲模塊對不同機器人的偏正運動行為數(shù)據(jù)進行歷史采集周期存儲的過程包括：

21、所述數(shù)據(jù)存儲模塊設置有實時數(shù)據(jù)庫以及歷史數(shù)據(jù)庫，獲取當前采集周期內(nèi)的第個機器人的偏正運動行為數(shù)據(jù)，并發(fā)送至所述實時數(shù)據(jù)庫進行存儲；

22、當實時數(shù)據(jù)庫接收到下一采集周期內(nèi)的第個機器人的偏正運動行為數(shù)據(jù)時，將上一采集周期內(nèi)采集到的第個機器人的偏正運動行為數(shù)據(jù)發(fā)送至歷史數(shù)據(jù)庫進行儲存；將所述歷史數(shù)據(jù)庫中的第個機器人的偏正運動行為數(shù)據(jù)，標記為第個機器人的歷史偏正運動行為數(shù)據(jù)。

23、進一步的，所述預期行為模塊構建對應的標準預期運動行為模型的過程包括：

24、將歷史采集周期內(nèi)若干組不同機器人的歷史偏正運動行為數(shù)據(jù)作為訓練集和測試集，并將所述訓練集和測試集輸入至標準預期運動行為模型中，對標準預期運動行為模型進行訓練，獲得完成訓練后的標準預期運動行為模型。

25、進一步的，所述協(xié)同優(yōu)化模塊生成對應的協(xié)同優(yōu)化指令的過程包括：

26、獲取不同機器人的運動行為預期值，根據(jù)所述運動行為預期值生成對應的協(xié)同優(yōu)化指令；所述協(xié)同優(yōu)化指令包括終止運動指令以及循環(huán)執(zhí)行運動指令；

27、預設目標運動行為數(shù)據(jù)以及運動行為誤差；

28、若｜運動行為預期值-目標運動行為數(shù)據(jù)｜大于運動行為誤差時，生成終止運動指令，將運行的機器人停止運動，并提醒維修人員進行檢查；

29、若｜運動行為預期值-目標運動行為數(shù)據(jù)｜小于運動行為誤差時，生成循環(huán)執(zhí)行運動指令，對機器人的運動行為數(shù)據(jù)進行再一次偏正化處理，直至｜運動行為預期值-目標運動行為數(shù)據(jù)｜等于運動行為誤差；

30、若｜運動行為預期值-目標運動行為數(shù)據(jù)｜等于運動行為誤差時，機器人正常運動。

31、進一步的，所述協(xié)同優(yōu)化模塊執(zhí)行循環(huán)執(zhí)行運動指令的過程包括：

32、獲取對應機器人的循環(huán)執(zhí)行運動指令，根據(jù)遞歸求解器對所述循環(huán)執(zhí)行運動指令進行解析，獲得對應機器人的實時動作更新率；

33、根據(jù)生成實時動作更新率對應機器人的運動行為預期值以及目標運動行為數(shù)據(jù)，獲得實時動作更新率；

34、根據(jù)所述實時動作更新率，對對應機器人的下一個運動行為進行實時更新。

35、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：通過采集不同機器人的運動行為數(shù)據(jù)，并對不同機器人的運動行為數(shù)據(jù)進行偏正式處理，獲得不同機器人的偏正運動行為數(shù)據(jù)；根據(jù)不同機器人的偏正運動行為數(shù)據(jù)進行歷史采集周期存儲，獲得不同機器人的歷史偏正運動行為數(shù)據(jù)；再根據(jù)不同機器人的歷史偏正運動行為數(shù)據(jù)，構建對應的標準預期運動行為模型，并獲得對應的運動行為預期值；最后根據(jù)運動行為預期值，生成對應的協(xié)同優(yōu)化指令；大大提高了多機器人協(xié)作控制的魯棒性、實用性和高效性。

技術特征：

1.一種基于無線通信的機器人協(xié)同控制優(yōu)化系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心，其特征在于，所述監(jiān)控中心通信連接有數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、預期行為模塊與協(xié)同優(yōu)化模塊；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于無線通信的機器人協(xié)同控制優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊采集不同機器人的運動行為數(shù)據(jù)的過程包括：

3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于無線通信的機器人協(xié)同控制優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊對不同機器人的運動行為數(shù)據(jù)進行偏正式處理的過程包括：

4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于無線通信的機器人協(xié)同控制優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊獲得偏正運動行為數(shù)據(jù)的過程包括：

5.根據(jù)權利要求4所述的一種基于無線通信的機器人協(xié)同控制優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)存儲模塊對不同機器人的偏正運動行為數(shù)據(jù)進行歷史采集周期存儲的過程包括：

6.根據(jù)權利要求5所述的一種基于無線通信的機器人協(xié)同控制優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，所述預期行為模塊構建對應的標準預期運動行為模型的過程包括：

7.根據(jù)權利要求6所述的一種基于無線通信的機器人協(xié)同控制優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，所述協(xié)同優(yōu)化模塊生成對應的協(xié)同優(yōu)化指令的過程包括：

8.根據(jù)權利要求7所述的一種基于無線通信的機器人協(xié)同控制優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，所述協(xié)同優(yōu)化模塊執(zhí)行循環(huán)執(zhí)行運動指令的過程包括：

技術總結
本發(fā)明公開了一種基于無線通信的機器人協(xié)同控制優(yōu)化系統(tǒng)，涉及無線通信技術領域，包括監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心通信連接有數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、預期行為模塊與協(xié)同優(yōu)化模塊；通過采集不同機器人的運動行為數(shù)據(jù)，并對不同機器人的運動行為數(shù)據(jù)進行偏正式處理，獲得不同機器人的偏正運動行為數(shù)據(jù)；根據(jù)不同機器人的偏正運動行為數(shù)據(jù)進行歷史采集周期存儲，獲得不同機器人的歷史偏正運動行為數(shù)據(jù)；再根據(jù)不同機器人的歷史偏正運動行為數(shù)據(jù)，構建對應的標準預期運動行為模型，并獲得對應的運動行為預期值；最后根據(jù)運動行為預期值，生成對應的協(xié)同優(yōu)化指令；大大提高了多機器人協(xié)作控制的魯棒性、實用性和高效性。

技術研發(fā)人員：韋釗,黃蘇,唐作家,阮婷婷
受保護的技術使用者：安徽中安潤微科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19