基于人工智能設計的機器人管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了基于人工智能設計的機器人管理系統(tǒng)，包括前端感應器系統(tǒng)、信息融合系統(tǒng)、嵌入式計算機系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、主控PC機、伺服電機、大功率電機及程序存儲器，所述前端感應器系統(tǒng)連接信息融合系統(tǒng)，所述信息融合系統(tǒng)連接嵌入式計算機系統(tǒng)，所述程序存儲器連接嵌入式計算機系統(tǒng)，所述嵌入式計算機系統(tǒng)分別連接伺服電機和大功率電機，所述電源系統(tǒng)分別連接主控PC機和嵌入式計算機系統(tǒng)；所述前端感應器系統(tǒng)能夠主動或被動采集信息回傳至嵌入式計算機系統(tǒng)內(nèi)；采用嵌入式計算機系統(tǒng)裝載人工智能控制策略的模式設置，并結合主控PC機進行聯(lián)動控制，能夠在人工智能管理運作的模式下進行機器人運動管理，使得整個機器人更具人性化。
【專利說明】
基于人工智能設計的機器人管理系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及人工智能、機器人等技術領域，具體的說，是基于人工智能設計的機器人管理系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]人工智能(Artificial Intelligence)，英文縮寫為Al。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統(tǒng)的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器，該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能從誕生以來，理論和技術日益成熟，應用領域也不斷擴大，可以設想，未來人工智能帶來的科技產(chǎn)品，將會是人類智慧的“容器”。
[0003]人工智能是對人的意識、思維的信息過程的模擬。人工智能不是人的智能，但能像人那樣思考、也可能超過人的智能。
[0004]人工智能是一門極富挑戰(zhàn)性的科學，從事這項工作的人必須懂得計算機知識，心理學和哲學。人工智能是包括十分廣泛的科學，它由不同的領域組成，如機器學習，計算機視覺等等，總的說來，人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復雜工作。但不同的時代、不同的人對這種“復雜工作”的理解是不同的。
[0005]機器人(Robot)是自動執(zhí)行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術制定的原則綱領行動。它的任務是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作。
[0006]CCD，英文全稱:Charge-coupled Device，中文全稱:電荷親合元件。可以稱為CCD圖像傳感器，也叫圖像控制器。CCD是一種半導體器件，能夠把光學影像轉化為數(shù)字信號。C⑶上植入的微小光敏物質(zhì)稱作像素(Pixel)。一塊CCD上包含的像素數(shù)越多，其提供的畫面分辨率也就越高。CCD的作用就像膠片一樣，但它是把光信號轉換成電荷信號。CCD上有許多排列整齊的光電二極管，能感應光線，并將光信號轉變成電信號，經(jīng)外部采樣放大及模數(shù)轉換電路轉換成數(shù)字圖像信號。此外，CCD還是蜂群崩潰混亂癥的簡稱。
[0007]近年來，隨著半導體技術和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，CCD傳感器在功耗、分辨率和動態(tài)范圍等方面取得了巨大的進步。目前，CCD傳感器非接觸式測量技術已廣泛應用于尺寸測量、圖像傳感、機器視覺、文字掃描等領域。
[0008]線陣CCD驅動信號是一組關系復雜的周期性脈沖信號，它是決定信號積分時間、信噪比的關鍵因素。
[0009]CCD傳感器采用光電效應，以感應電荷為信號，在特定驅動脈沖作用下，實現(xiàn)信號電荷的存儲和定向轉移。
【實用新型內(nèi)容】
[0010]本實用新型的目的在于設計出基于人工智能設計的機器人管理系統(tǒng)，采用嵌入式計算機系統(tǒng)裝載人工智能控制策略的模式設置，并結合主控PC機進行聯(lián)動控制，能夠在人工智能管理運作的模式下進行機器人運動管理，使得整個機器人更具人性化，并且采用嵌入式計算機系統(tǒng)的運作程序通過單獨的程序存儲器進行存儲運作，從而使得整個管理系統(tǒng)的運作穩(wěn)定性更高(即便嵌入式計算機系統(tǒng)損壞，但運作程序依然完好，可移植到另一套機器人管理系統(tǒng)內(nèi)進行使用)，并極大的節(jié)約了硬件的損耗，同時由于采用單獨的存儲器進行程序存儲，從而降低了嵌入式計算機系統(tǒng)的運作損耗，使得整個嵌入式計算機系統(tǒng)的性能更加穩(wěn)定可靠。
[0011]本實用新型通過下述技術方案實現(xiàn):基于人工智能設計的機器人管理系統(tǒng)，包括前端感應器系統(tǒng)、信息融合系統(tǒng)、嵌入式計算機系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、主控PC機、伺服電機、大功率電機及程序存儲器，所述前端感應器系統(tǒng)連接信息融合系統(tǒng)，所述信息融合系統(tǒng)連接嵌入式計算機系統(tǒng)，所述程序存儲器連接嵌入式計算機系統(tǒng)，所述嵌入式計算機系統(tǒng)分別連接伺服電機和大功率電機，所述電源系統(tǒng)分別連接主控PC機和嵌入式計算機系統(tǒng);所述前端感應器系統(tǒng)能夠主動或被動采集信息回傳至嵌入式計算機系統(tǒng)內(nèi)。
[0012]進一步的為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，能夠將機器人所在工作場地的情景再現(xiàn)，為后臺管理提供數(shù)據(jù)基礎，并能夠實時的知曉機器人所在工作場地處是否有意外情況發(fā)生，特別設置有下述結構:在所述主控PC機上還設置有圖像采集系統(tǒng)，在所述圖像采集系統(tǒng)前端還連接有CCD，所述CCD置于所述機器人所在工作場地。
[0013]進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型，能夠根據(jù)各自所需，將嵌入式計算機系統(tǒng)所分發(fā)下來的控制指令發(fā)送到指定的部件上，避免出現(xiàn)指令錯誤接收，特別采用下述設置結構:還包括數(shù)據(jù)輸出端口，所述數(shù)據(jù)輸出端口分別連接嵌入式計算機系統(tǒng)、伺服電機和大功率電機。
[0014]進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型，可以實時的顯示控制模式，并進行模式選擇，并且能夠采用觸摸的方式進行管理控制，特別采用下述設置結構:還包括視頻處理電路和觸摸顯示屏，所述觸摸顯示屏連接視頻處理電路，所述視頻處理電路連接數(shù)據(jù)輸出端口，所述觸摸顯示屏的液晶屏采用LED屏。
[0015]進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型，能夠將某些需要語音提示的信息通過語音表現(xiàn)出來，特別設置有下述結構:還包括音頻輸出系統(tǒng)，所述音頻輸出系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)輸出端
□ O
[0016]進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型，能夠提升嵌入式計算機系統(tǒng)的處理性能，特別采用下述設置結構:在所述嵌入式計算機系統(tǒng)上還連接有隨機存儲器。
[0017]進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型，能夠提升嵌入式計算機系統(tǒng)的處理性能，特別采用下述設置結構:所述隨機存儲器采用靜態(tài)隨機存儲器或/和動態(tài)隨機存儲器。
[0018]進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型，能夠分別對主控PC機和嵌入式計算機系統(tǒng)提供所需的工作電源，并且能夠實時檢測嵌入式計算機系統(tǒng)的供電電源工作狀態(tài)是否正常，避免因供電不良燒損嵌入式計算機系統(tǒng)，特別采用下述設置結構:所述電源系統(tǒng)包括交流電源和直流穩(wěn)壓電源，所述直流穩(wěn)壓電源分別連接嵌入式計算機系統(tǒng)和交流電源，所述交流電源連接主控PC機，且直流穩(wěn)壓電源能進行嵌入式計算機系統(tǒng)供電檢測。
[0019]進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型，能夠讓機器人在工作時知曉自身所處環(huán)境狀態(tài)，可以靈活自由的移動，特別采用下述設置結構:所述前端感應器系統(tǒng)內(nèi)設置有超聲波傳感器、激光傳感器、轉向檢測電路、音頻輸入系統(tǒng)及紅外測距電路，所述信息融合系統(tǒng)分別與超聲波傳感器、激光傳感器、轉向檢測電路、音頻輸入系統(tǒng)及紅外測距電路相連接。
[0020]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0021](I)本實用新型采用嵌入式計算機系統(tǒng)裝載人工智能控制策略的模式設置，并結合主控PC機進行聯(lián)動控制，能夠在人工智能管理運作的模式下進行機器人運動管理，使得整個機器人更具人性化，并且采用嵌入式計算機系統(tǒng)的運作程序通過單獨的程序存儲器進行存儲運作，從而使得整個管理系統(tǒng)的運作穩(wěn)定性更高(即便嵌入式計算機系統(tǒng)損壞，但運作程序依然完好，可移植到另一套機器人管理系統(tǒng)內(nèi)進行使用)，并極大的節(jié)約了硬件的損耗，同時由于采用單獨的存儲器進行程序存儲，從而降低了嵌入式計算機系統(tǒng)的運作損耗，使得整個嵌入式計算機系統(tǒng)的性能更加穩(wěn)定可靠。
[0022](2)本實用新型設計合理，運行可靠，成本低廉，設置的觸摸顯示屏，可方便技術員進行整個系統(tǒng)的參數(shù)設置，并方便對整個系統(tǒng)的控制進行人為干預。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的結構不意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0025]實施例1:
[0026]本實用新型提出了基于人工智能設計的機器人管理系統(tǒng)，如圖1所示，包括前端感應器系統(tǒng)、信息融合系統(tǒng)、嵌入式計算機系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、主控PC機、伺服電機、大功率電機及程序存儲器，所述前端感應器系統(tǒng)連接信息融合系統(tǒng)，所述信息融合系統(tǒng)連接嵌入式計算機系統(tǒng)，所述程序存儲器連接嵌入式計算機系統(tǒng)，所述嵌入式計算機系統(tǒng)分別連接伺服電機和大功率電機，所述電源系統(tǒng)分別連接主控PC機和嵌入式計算機系統(tǒng);所述前端感應器系統(tǒng)能夠主動或被動采集信息回傳至嵌入式計算機系統(tǒng)內(nèi)。
[0027]所述嵌入式計算機系統(tǒng)內(nèi)裝載有人工智能控制策略。
[0028]采用嵌入式計算機系統(tǒng)裝載人工智能控制策略的模式設置，并結合主控PC機進行聯(lián)動控制，能夠在人工智能管理運作的模式下進行機器人運動管理，使得整個機器人更具人性化，并且采用嵌入式計算機系統(tǒng)的運作程序通過單獨的程序存儲器進行存儲運作，從而使得整個管理系統(tǒng)的運作穩(wěn)定性更高(即便嵌入式計算機系統(tǒng)損壞，但運作程序依然完好，可移植到另一套機器人管理系統(tǒng)內(nèi)進行使用)，并極大的節(jié)約了硬件的損耗，同時由于采用單獨的存儲器進行程序存儲，從而降低了嵌入式計算機系統(tǒng)的運作損耗，使得整個嵌入式計算機系統(tǒng)的性能更加穩(wěn)定可靠。
[0029]實施例2:
[0030]本實施例是在上述實施例的基礎上進一步優(yōu)化，進一步的為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，能夠將機器人所在工作場地的情景再現(xiàn)，為后臺管理提供數(shù)據(jù)基礎，并能夠實時的知曉機器人所在工作場地處是否有意外情況發(fā)生，如圖1所示，特別設置有下述結構:在所述主控PC機上還設置有圖像采集系統(tǒng)，在所述圖像采集系統(tǒng)前端還連接有CCD，所述CCD置于所述機器人所在工作場地。
[0031]實施例3:
[0032]本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優(yōu)化，進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型，能夠根據(jù)各自所需，將嵌入式計算機系統(tǒng)所分發(fā)下來的控制指令發(fā)送到指定的部件上，避免出現(xiàn)指令錯誤接收，如圖1所示，特別采用下述設置結構:還包括數(shù)據(jù)輸出端口，所述數(shù)據(jù)輸出端口分別連接嵌入式計算機系統(tǒng)、伺服電機和大功率電機。
[0033]實施例4:
[0034]本實施例是在上述實施例的基礎上進一步優(yōu)化，進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型，可以實時的顯示控制模式，并進行模式選擇，并且能夠采用觸摸的方式進行管理控制，特別采用下述設置結構:還包括視頻處理電路和觸摸顯示屏，所述觸摸顯示屏連接視頻處理電路，所述視頻處理電路連接數(shù)據(jù)輸出端口，所述觸摸顯示屏的液晶屏采用LED屏。
[0035]實施例5:
[0036]本實施例是在實施例3或4的基礎上進一步優(yōu)化，進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型，能夠將某些需要語音提示的信息通過語音表現(xiàn)出來，如圖1所示，特別設置有下述結構:還包括音頻輸出系統(tǒng)，所述音頻輸出系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)輸出端口。
[0037]實施例6:
[0038]本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優(yōu)化，進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型，能夠提升嵌入式計算機系統(tǒng)的處理性能，如圖1所示，特別采用下述設置結構:在所述嵌入式計算機系統(tǒng)上還連接有隨機存儲器。
[0039]實施例7:
[0040]本實施例是在上述實施例的基礎上進一步優(yōu)化，進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型，能夠提升嵌入式計算機系統(tǒng)的處理性能，特別采用下述設置結構:所述隨機存儲器采用靜態(tài)隨機存儲器或/和動態(tài)隨機存儲器。
[0041]靜態(tài)存儲器(SRAM)的特點是工作速度快，只要電源不撤除，寫入SRAM的信息就不會消失，不需要刷新電路，同時在讀出時不破壞原來存放的信息，一經(jīng)寫入可多次讀出，但集成度較低，功耗較大，在本實用新型中作高速緩沖存儲器(Cache)使用。DRAM是動態(tài)隨機存儲器(Dynamic Random Access Memory)，它是利用場效應管的柵極對其襯底間的分布電容來保存信息，以存儲電荷的多少，即電容端電壓的高低來表示“I”和“O”，在本實用新型中作為主存儲器使用。
[0042]實施例8:
[0043]本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優(yōu)化，進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型，能夠分別對主控PC機和嵌入式計算機系統(tǒng)提供所需的工作電源，并且能夠實時檢測嵌入式計算機系統(tǒng)的供電電源工作狀態(tài)是否正常，避免因供電不良燒損嵌入式計算機系統(tǒng)，如圖1所示，特別采用下述設置結構:所述電源系統(tǒng)包括交流電源和直流穩(wěn)壓電源，所述直流穩(wěn)壓電源分別連接嵌入式計算機系統(tǒng)和交流電源，所述交流電源連接主控PC機，且直流穩(wěn)壓電源能進行嵌入式計算機系統(tǒng)供電檢測。
[0044]實施例9:
[0045]本實施例是在上述任一實施例的基礎上進一步優(yōu)化，進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型，能夠讓機器人在工作時知曉自身所處環(huán)境狀態(tài)，可以靈活自由的移動，如圖1所示，特別采用下述設置結構:所述前端感應器系統(tǒng)內(nèi)設置有超聲波傳感器、激光傳感器、轉向檢測電路、音頻輸入系統(tǒng)及紅外測距電路，所述信息融合系統(tǒng)分別與超聲波傳感器、激光傳感器、轉向檢測電路、音頻輸入系統(tǒng)及紅外測距電路相連接。
[0046]所述紅外測距電路是機器人的“視覺器官”，通過不斷讀取其數(shù)值并進行判斷，才能確定機器人所處位置環(huán)境，以確定機器人下一步該執(zhí)行什么命令才不致碰撞，并按照理想的路線行走。
[0047]所述超聲波傳感器用于感測周邊是否存在障礙物。
[0048]所述激光傳感器能夠實現(xiàn)無接觸遠距離測量，具有速度快，精度高，量程大，抗光、電干擾能力強等特點，在本案中用于進行瞄準并輔助測距，使得機器人在運動時更加穩(wěn)定。
[0049]所述轉向檢測電路用于進行轉向控制及角度測試。
[0050]所述音頻輸入系統(tǒng)可進行聲控指令的輸入。
[0051]所述CCD將圖像信息轉換呈電荷信號后利用圖像采集系統(tǒng)進行采集處理后在主控PC機內(nèi)進行圖像還原。
[0052]為實現(xiàn)機器人高速精確地按照規(guī)定路徑行走，機器人的嵌入式計算機系統(tǒng)能夠通過信息融合系統(tǒng)實時迅速地讀取超聲波傳感器、激光傳感器、轉向檢測電路、音頻輸入系統(tǒng)及紅外測距電路所傳輸?shù)臄?shù)值，并在較短的時間內(nèi)完成對各數(shù)值的存儲、運算和輸出等多種任務。
[0053]在進行紅外測距電路的數(shù)值讀取時，每秒可實現(xiàn)1000次數(shù)據(jù)采集。
[0054]在具體設置時，設置I路P麗控制信號輸出端口，用以驅動I路大功率電機，實現(xiàn)對轉速的精確調(diào)節(jié);并設置2路Do數(shù)字輸出端口，用于驅動伺服電機及音頻輸出系統(tǒng)。
[0055]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.基于人工智能設計的機器人管理系統(tǒng)，其特征在于:包括前端感應器系統(tǒng)、信息融合系統(tǒng)、嵌入式計算機系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、主控PC機、伺服電機、大功率電機及程序存儲器，所述前端感應器系統(tǒng)連接信息融合系統(tǒng)，所述信息融合系統(tǒng)連接嵌入式計算機系統(tǒng)，所述程序存儲器連接嵌入式計算機系統(tǒng)，所述嵌入式計算機系統(tǒng)分別連接伺服電機和大功率電機，所述電源系統(tǒng)分別連接主控PC機和嵌入式計算機系統(tǒng);所述前端感應器系統(tǒng)能夠主動或被動采集信息回傳至嵌入式計算機系統(tǒng)內(nèi)。2.根據(jù)權利要求1所述的基于人工智能設計的機器人管理系統(tǒng)，其特征在于:在所述主控PC機上還設置有圖像采集系統(tǒng)，在所述圖像采集系統(tǒng)前端還連接有CCD，所述CCD置于所述機器人所在工作場地。3.根據(jù)權利要求1所述的基于人工智能設計的機器人管理系統(tǒng)，其特征在于:還包括數(shù)據(jù)輸出端口，所述數(shù)據(jù)輸出端口分別連接嵌入式計算機系統(tǒng)、伺服電機和大功率電機。4.根據(jù)權利要求3所述的基于人工智能設計的機器人管理系統(tǒng)，其特征在于:還包括視頻處理電路和觸摸顯示屏，所述觸摸顯示屏連接視頻處理電路，所述視頻處理電路連接數(shù)據(jù)輸出端口，所述觸摸顯示屏的液晶屏采用LED屏。5.根據(jù)權利要求3所述的基于人工智能設計的機器人管理系統(tǒng)，其特征在于:還包括音頻輸出系統(tǒng)，所述音頻輸出系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)輸出端口。6.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5所述的基于人工智能設計的機器人管理系統(tǒng)，其特征在于:在所述嵌入式計算機系統(tǒng)上還連接有隨機存儲器。7.根據(jù)權利要求6所述的基于人工智能設計的機器人管理系統(tǒng)，其特征在于:所述隨機存儲器采用靜態(tài)隨機存儲器或/和動態(tài)隨機存儲器。8.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5或7所述的基于人工智能設計的機器人管理系統(tǒng)，其特征在于:所述電源系統(tǒng)包括交流電源和直流穩(wěn)壓電源，所述直流穩(wěn)壓電源分別連接嵌入式計算機系統(tǒng)和交流電源，所述交流電源連接主控PC機，且直流穩(wěn)壓電源能進行嵌入式計算機系統(tǒng)供電檢測。9.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5或7所述的基于人工智能設計的機器人管理系統(tǒng)，其特征在于:所述前端感應器系統(tǒng)內(nèi)設置有超聲波傳感器、激光傳感器、轉向檢測電路、音頻輸入系統(tǒng)及紅外測距電路，所述信息融合系統(tǒng)分別與超聲波傳感器、激光傳感器、轉向檢測電路、音頻輸入系統(tǒng)及紅外測距電路相連接。
【文檔編號】G05B19/418GK205450754SQ201620276885
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月6日
【發(fā)明人】黃應紅
【申請人】黃應紅