[發(fā)明專利]一種基于實(shí)時(shí)性分析的視覺智能機(jī)器人控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010140434.7
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN111352390B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張慶豐;占德勝;孫曉丹;馬丹琨;潘小波
• 申請（專利權(quán)）人: 馬鞍山職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G05B19/408
• 分類號(hào): G05B19/408
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34160
• 代理人: 楊潤

1.一種基于實(shí)時(shí)性分析的視覺智能機(jī)器人控制系統(tǒng)，其特征在于，包括光感采集模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、信息收集模塊、控制器、信號(hào)分析模塊、反饋執(zhí)行模塊、數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊；

所述光感采集模塊用于實(shí)時(shí)的采集視覺機(jī)器人的外部光照干擾信息，并將其傳輸至數(shù)據(jù)采集模塊與信息收集模塊；

所述數(shù)據(jù)采集模塊用于實(shí)時(shí)的采集視覺機(jī)器人的內(nèi)部工況干擾信息，并將其與視覺機(jī)器人的外部光照干擾信息一同進(jìn)行實(shí)時(shí)性去干擾分析操作，得到實(shí)時(shí)的綜合干擾信號(hào)或正常運(yùn)行信號(hào)，以及實(shí)時(shí)的視覺機(jī)器人的光干擾因數(shù)R和實(shí)時(shí)的視覺機(jī)器人的內(nèi)干擾因數(shù)F，并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)均經(jīng)控制器傳輸至信號(hào)分析模塊；

所述信息收集模塊用于實(shí)時(shí)的收集視覺機(jī)器人的傳輸運(yùn)行信息，并將其與視覺機(jī)器人的外部光照干擾信息一同進(jìn)行魯棒性核驗(yàn)處理操作，得到第一時(shí)間級(jí)內(nèi)的綜合核驗(yàn)異常信號(hào)或綜合核驗(yàn)正常信號(hào)，并將各類信號(hào)經(jīng)控制器傳輸至信號(hào)分析模塊；

所述信號(hào)分析模塊在接收到正常運(yùn)行信號(hào)后，則不做出任何反饋處理；所述信號(hào)分析模塊在接收到綜合干擾信號(hào)后，則將視覺機(jī)器人的光干擾因數(shù)R、視覺機(jī)器人的內(nèi)干擾因數(shù)F分別與其所對應(yīng)的預(yù)設(shè)值r、預(yù)設(shè)值f相比較，當(dāng)視覺機(jī)器人的光干擾因數(shù)R大于等于預(yù)設(shè)值r時(shí)，則生成光干擾信號(hào)，當(dāng)視覺機(jī)器人的光干擾因數(shù)R小于預(yù)設(shè)值r時(shí)，則不生成任何信號(hào)，當(dāng)視覺機(jī)器人的內(nèi)干擾因數(shù)F大于等于預(yù)設(shè)值f時(shí)，則生成內(nèi)干擾信號(hào)，當(dāng)視覺機(jī)器人的內(nèi)干擾因數(shù)F小于預(yù)設(shè)值f時(shí)，則不生成任何信號(hào)，且將光干擾信號(hào)、內(nèi)干擾信號(hào)傳輸至反饋執(zhí)行模塊；

所述信號(hào)分析模塊在接收到綜合核驗(yàn)正常信號(hào)后，則不做出任何反饋處理；所述信號(hào)分析模塊在接收到綜合核驗(yàn)異常信號(hào)后，則將視覺機(jī)器人開機(jī)運(yùn)行過程中的綜合核驗(yàn)異常信號(hào)記錄，當(dāng)綜合核驗(yàn)異常信號(hào)的總記錄次數(shù)位于額定范圍之外時(shí)，則將其生成核驗(yàn)反饋信號(hào)，當(dāng)綜合核驗(yàn)異常信號(hào)的總記錄次數(shù)位于額定范圍之內(nèi)時(shí)，則不生成任何信號(hào)，且將核驗(yàn)反饋信號(hào)傳輸至反饋執(zhí)行模塊；

所述反饋執(zhí)行模塊在接收到光干擾信號(hào)、內(nèi)干擾信號(hào)后，則從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取與其所對應(yīng)的光干擾應(yīng)急方案、內(nèi)干擾應(yīng)急方案，并依據(jù)光干擾應(yīng)急方案控制補(bǔ)光燈的亮度自高到低依次調(diào)節(jié)，以及控制遮光板的角度自左到右依次調(diào)節(jié)，當(dāng)反饋執(zhí)行模塊未接收到光干擾信號(hào)時(shí)，則將補(bǔ)光燈的亮度與遮光板的角度設(shè)定于此，而當(dāng)調(diào)節(jié)補(bǔ)光燈的角度與遮光板的角度后，還繼續(xù)接收到光干擾信號(hào)時(shí)，則生成光預(yù)警信號(hào)；且依據(jù)內(nèi)干擾應(yīng)急方案控制當(dāng)前放大倍數(shù)自大到小依次調(diào)節(jié)，以及控制工作電流自高到低依次調(diào)節(jié)，當(dāng)反饋執(zhí)行模塊未接收到內(nèi)干擾信號(hào)時(shí)，則將當(dāng)前放大倍數(shù)與工作電流設(shè)定于此，而當(dāng)調(diào)節(jié)當(dāng)前放大倍數(shù)與工作電流后，還繼續(xù)接收到內(nèi)干擾信號(hào)時(shí)，則生成內(nèi)預(yù)警信號(hào)，且將光預(yù)警信號(hào)、內(nèi)預(yù)警信號(hào)傳輸至數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊；

所述反饋執(zhí)行模塊在接收到核驗(yàn)反饋信號(hào)后，立即控制指示燈閃爍，并從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取與其所對應(yīng)的核驗(yàn)應(yīng)急方案，依據(jù)核驗(yàn)應(yīng)急方案控制信號(hào)傳輸限度、網(wǎng)絡(luò)傳輸限度均自高到低依次調(diào)節(jié)，同時(shí)還控制補(bǔ)光燈的亮度自高到低依次調(diào)節(jié)，以及控制遮光板的角度自左到右依次調(diào)節(jié)，當(dāng)指示燈停止閃爍時(shí)，則將信號(hào)傳輸限度、網(wǎng)絡(luò)傳輸限度，以及補(bǔ)光燈的亮度與遮光板的角度設(shè)定于此，而當(dāng)指示燈閃爍的時(shí)長超過額定范圍之外時(shí)，則生成核驗(yàn)預(yù)警信號(hào)，并將其傳輸至數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊；

所述數(shù)據(jù)庫的內(nèi)部錄入、存儲(chǔ)有視覺機(jī)器人的光干擾應(yīng)急方案、內(nèi)干擾應(yīng)急方案和核驗(yàn)應(yīng)急方案；

所述數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊在接收到光預(yù)警信號(hào)、內(nèi)預(yù)警信號(hào)后，則分別編輯“光照故障、調(diào)節(jié)無效需檢修”與“內(nèi)部設(shè)定故障、調(diào)節(jié)無效需維護(hù)”發(fā)送至工作人員手機(jī)；所述數(shù)據(jù)互聯(lián)模塊在接收到核驗(yàn)預(yù)警信號(hào)后，則編輯“穩(wěn)定性故障、調(diào)節(jié)無效需拆解維管”發(fā)送至工作人員手機(jī)；

所述視覺機(jī)器人的外部光照干擾信息由光照強(qiáng)度、入射角度和光照距離組成；所述視覺機(jī)器人的內(nèi)部工況干擾信息由當(dāng)前放大倍數(shù)、暗漏電級(jí)和拍攝目標(biāo)距離組成，且暗漏電級(jí)表示工作電流與額定電流間的差值；所述視覺機(jī)器人的傳輸運(yùn)行信息由信號(hào)傳輸平均變化速率、傳輸量級(jí)和溫度量級(jí)組成，且傳輸量級(jí)表示網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)總量與總傳輸時(shí)長間的比值，且溫度量級(jí)表示工作溫度變化量與環(huán)境溫度變化量間的比值；

所述實(shí)時(shí)性去干擾分析操作的具體步驟如下：

步驟一：實(shí)時(shí)獲取到視覺機(jī)器人的外部光照干擾信息，并將與其所對應(yīng)的光照強(qiáng)度、入射角度和光照距離分別標(biāo)定為Q、W和E，以及實(shí)時(shí)獲取到視覺機(jī)器人的內(nèi)部工況干擾信息，并將與其所對應(yīng)的當(dāng)前放大倍數(shù)、暗漏電級(jí)和拍攝目標(biāo)距離分別標(biāo)定為A、S和D；

步驟二：依據(jù)公式求得實(shí)時(shí)的視覺機(jī)器人的光干擾因數(shù)R，q、w和e均為光照修正因子，q大于w大于e且q+w+e＝4.6518；

將視覺機(jī)器人的當(dāng)前放大倍數(shù)A與預(yù)設(shè)范圍a相比對，當(dāng)其大于預(yù)設(shè)范圍a的最大值、位于預(yù)設(shè)范圍a之內(nèi)和小于預(yù)設(shè)范圍a的最小值時(shí)，則將其分別賦予標(biāo)定正值M1、M2和M3，且M1大于M3大于M2；將視覺機(jī)器人的暗漏電級(jí)S與預(yù)設(shè)值s相比對，當(dāng)其大于等于預(yù)設(shè)值s、小于預(yù)設(shè)值s時(shí)，則將其分別賦予標(biāo)定正值N1、N2，且N1大于N2；將視覺機(jī)器人的拍攝目標(biāo)距離D與預(yù)設(shè)范圍d相比對，當(dāng)其大于預(yù)設(shè)范圍d的最大值、位于預(yù)設(shè)范圍d之內(nèi)和小于預(yù)設(shè)范圍d的最小值時(shí)，則將其分別賦予標(biāo)定正值B1、B2和B3，且B1大于B3大于B2；依據(jù)公式F＝A+S+D，求得實(shí)時(shí)的視覺機(jī)器人的內(nèi)干擾因數(shù)F；

步驟三：將視覺機(jī)器人的光干擾因數(shù)R、視覺機(jī)器人的內(nèi)干擾因數(shù)F分別賦予權(quán)重系數(shù)r、f，r小于f且r+f＝3.6951，依據(jù)公式T＝R*r+F*f，求得實(shí)時(shí)的視覺機(jī)器人的綜合干擾因數(shù)T；當(dāng)視覺機(jī)器人的綜合干擾因數(shù)T大于等于預(yù)設(shè)值t時(shí)，則將其生成綜合干擾信號(hào)，當(dāng)視覺機(jī)器人的綜合干擾因數(shù)T小于預(yù)設(shè)值t時(shí)，則將其生成正常運(yùn)行信號(hào)；

所述魯棒性核驗(yàn)處理操作的具體步驟如下：

步驟一：獲取到第一時(shí)間級(jí)內(nèi)的視覺機(jī)器人的傳輸運(yùn)行信息，并將與其所對應(yīng)的信號(hào)傳輸平均變化速率、傳輸量級(jí)和溫度量級(jí)分別標(biāo)定為Y、U和P，以及獲取到第一時(shí)間級(jí)內(nèi)的視覺機(jī)器人的外部光照干擾信息，并將與其所對應(yīng)的平均光照強(qiáng)度、平均入射角度和平均光照距離分別標(biāo)定為G、H和J，且第一時(shí)間級(jí)表示視覺機(jī)器人開機(jī)運(yùn)行過程中的5分鐘的時(shí)長；

步驟二：依據(jù)公式求得第一時(shí)間級(jí)內(nèi)的視覺機(jī)器人的綜合核驗(yàn)量級(jí)K，y、u和p均為一級(jí)核驗(yàn)因子，p大于y大于u且y+u+p＝6.3691，g、h和j均為二級(jí)核驗(yàn)因子，g大于h大于j且g+h+j＝4.2957；

步驟三：將第一時(shí)間級(jí)內(nèi)的視覺機(jī)器人的綜合核驗(yàn)量級(jí)K與預(yù)設(shè)值k相比對，當(dāng)其大于等于預(yù)設(shè)值k時(shí)，則將其生成綜合核驗(yàn)異常信號(hào)，當(dāng)其小于預(yù)設(shè)值k時(shí)，則將其生成綜合核驗(yàn)正常信號(hào)。