[發明專利]一種分布式環境機器人及車輛移動互聯運載方法與系統

有效

• 申請號: 201810063127.6
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108280518B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 劉輝;李燕飛;金楷榮
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06N3/12
• 分類號: G06N3/12;G06N3/08;B62D57/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 龔燕妮

1.一種分布式環境機器人及車輛移動互聯運載方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：在運輸起點和終點所在的工作臺之間設置地面導軌，在工作臺上設置一條桌面導軌、取物指定位置、暫放取物位置以及放物指定位置，利用遠程控制器發送取物指令；

所述桌面導軌設置于工作臺中間，所述取物指定位置、暫放取物位置以及放物指定位置設置在工作臺的兩側，所述取物指定位置、暫放取物位置以及放物指定位置上均設置有光敏傳感器，且所述光敏傳感器與工作臺上的桌面控制器相連；

所述工作臺的暫放取物位置邊緣設有測距傳感接收器；

所述取物指令是指將物體從取物指定位置運送至放物指定位置；

步驟2：位于取物工作臺的桌面機器人接收取物指令，沿桌面導軌依據光敏傳感器采集的信號從取物工作臺上的取物指定位置抓取物體后，放至取物工作臺的第一暫放指定位置；

步驟3：移動機器人接收取物指令，沿地面導軌移動至取物工作臺暫放指定位置的邊緣，當取物工作臺的測距傳感器測得的距離信號滿足抓物距離時，移動機器人抓取物體；

沿地面導軌移動至放物工作臺的第二暫放指定位置的邊緣，當放物工作臺的測距傳感器測得的距離信號滿足放物距離時，將抓取的物體放至放物工作臺的第二暫放指定位置；

步驟4：位于放物工作臺的桌面機器人接收取物指令，沿桌面導軌移動至放物工作臺的第二暫放指定位置，抓取物體后，依據光敏傳感器采集的信號移動至放物工作臺的放物指定位置，完成物體在工作臺之間的運輸；

步驟5：當移動機器人完成一次運輸后，根據移動機器人當前時刻在內的連續四個時刻的電量，采用基于智能網絡的移動機器人電量預測模型，獲取移動機器人下一個時刻的電量預測值，依據電量預測值判斷是否繼續執行運輸任務；

所述移動機器人當前時刻在內的連續四個時刻的電量是對移動機器人當前時刻在內的連續500個時刻的電量數據進行二層小波分解后，從中取出的最后四個時刻的兩組高頻分量電量和兩組低頻分量電量；

所述基于智能網絡的移動機器人電量預測模型包括基于極限學習機的移動機器人電量高頻預測模型和基于PID神經網絡的移動機器人電量低頻預測模型；在構建預測模型時所使用的訓練數據為移動機器人從開機到停止運行的整個過程中各時刻電量數據進行二層小波分解后的高頻組分量和低頻組分量；

其中，基于極限學習機的移動機器人電量高頻預測模型是以連續4個時刻的高頻分量電量作為輸入數據，以下一時刻的高頻分量電量作為輸出數據，對極限學習機進行訓練獲得；基于PID神經網絡的移動機器人電量低頻預測模型是以連續4個時刻的低頻分量電量作為輸入數據，以下一時刻的低頻分量電量作為輸出數據，對PID神經網絡進行訓練獲得；

將最后四個時刻的兩組高頻分量電量和兩組低頻分量電量依次輸入基于極限學習機的移動機器人電量高頻預測模型和基于PID神經網絡的移動機器人電量低頻預測模型，得到兩組電量高頻預測值和兩組電量低頻預測值，以兩組電量高頻預測值和兩組電量低頻預測值的累加值作為移動機器人下一時刻的電量預測值；

若移動機器人下一時刻的電量預測值大于25％，則移動機器人則沿導軌原路返回，等待下一次運輸任務；

若移動機器人下一時刻的電量預測值小于等于25％，則移動機器人通過導軌駛向移動機器人充電區域，并將充電信息反饋給遠程控制器，同時，遠程控制器發送指令給處于同一導軌的備用機器人，移動到對應軌道上的運輸任務起始位置，代替需要充電的移動機器人進行運輸任務。