[發明專利]一種工業機器人的多元感知信息處理系統及方法

在審

• 申請號: 201910293212.6
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN109866226A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 張天鵬;張研;盛任
• 申請（專利權）人: 黃河水利職業技術學院
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 包曉靜

本發明屬于工業機器人技術領域，公開了一種工業機器人的多元感知信息處理系統及方法，包括：供電模塊、攝像模塊、指令輸入模塊、語音采集模塊、主控模塊、驅動模塊、執行模塊、空間定位模塊、故障診斷模塊、聲控模塊、能效評測模塊、顯示模塊。本發明通過聲控模塊采用小波去噪的方法來去除語音信號中大部分噪聲，大大提高對操作人員語音指令的識別率，并且利用本體來進行語義解析，提升聲控效果；同時，通過能效評測模塊對工業機器人能效進行專業評測，適用性以及針對性更強、準確性更高；得到的能效值還可以作為工業機器人的節能評價指標，一方面為工業機器人的高能效化發展提供理論支持，另一方面對節能環保有一定的促進作用。

技術領域

本發明屬于工業機器人技術領域，尤其涉及一種工業機器人的多元感知信息處理系統及方法。

背景技術

工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置，它能自動執行工作，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現代的工業機器人還可以根據人工智能技術制定的原則綱領行動。工業機器人由主體、驅動系統和控制系統三個基本部分組成。主體即機座和執行機構，包括臂部、腕部和手部，有的機器人還有行走機構。大多數工業機器人有3～6個運動自由度，其中腕部通常有1～3個運動自由度；驅動系統包括動力裝置和傳動機構，用以使執行機構產生相應的動作；控制系統是按照輸入的程序對驅動系統和執行機構發出指令信號，并進行控制。工業機器人按臂部的運動形式分為四種。直角坐標型的臂部可沿三個直角坐標移動；圓柱坐標型的臂部可作升降、回轉和伸縮動作；球坐標型的臂部能回轉、俯仰和伸縮；關節型的臂部有多個轉動關節。然而，現有工業機器人工作環境存在很多噪聲，聲控性能差，甚至無法識別；同時，不能準確的對工業機器人能耗進行評測，容易造成能源浪費的情況發生。

綜上所述，現有技術存在的問題是：現有工業機器人工作環境存在很多噪聲，聲控性能差，甚至無法識別；同時，不能準確的對工業機器人能耗進行評測，容易造成能源浪費的情況發生。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種工業機器人的多元感知信息處理系統及方法。

本發明是這樣實現的，一種工業機器人的多元感知信息處理方法，所述工業機器人的多元感知信息處理方法包括：

第一步，利用攝像器對空間進行掃描攝像操作；指令輸入模塊利用輸入設備輸入工業機器人控制指令數據；語音采集模塊利用麥克風采集工作人員的聲音數據；

第二步，主控模塊通過驅動模塊利用動力裝置和傳動機構對工業機器人進行驅動操作；通過執行模塊利用機械臂進行執行工業作業任務；通過空間定位模塊利用空間定位器控制機械臂進行空間定位操作；通過故障診斷模塊利用診斷電路診斷工業機器人故障信號；通過聲控模塊利用聲音識別控制器根據語音指令控制工業機器人；然后，通過能效評測模塊利用評測程序評估工業機器人的能效數據信息；

第三步，顯示模塊利用顯示器顯示攝像數據、指令、故障信號、能效評測數據。

進一步，所述工業機器人的多元感知信息處理方法的聲控控制方法如下：

(1)工業機器人通過設置在其頭部的麥克風陣列接收操作人員發出的聲音信號；

(2)對麥克風陣列采集的聲音信號進行采樣，并對采樣后的聲音信號進行小波變換去噪處理；

(3)對去噪后的聲音信號進行語義解析，獲取其中的語音指令，機器人根據此語音指令進行相應的操作。

進一步，所述工業機器人的多元感知信息處理方法的采用小波去噪方法進行去噪的具體過程為：

a)對采樣后的聲音信號進行小波分解，把信號分解到多尺度；

b)小波分解高頻系數的閾值量化；

c)過濾后的聲音信號的小波重構。