[發(fā)明專利]農(nóng)業(yè)機器人計算任務協(xié)同方法、系統(tǒng)、介質(zhì)和設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010218480.4
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111445125B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設計）人: 李小敏;朱立學;馬稚昱
• 申請（專利權(quán)）人: 仲愷農(nóng)業(yè)工程學院
• 主分類號: G06Q10/0639
• 分類號: G06Q10/0639;G06Q10/10;G06Q50/02;G06F18/23;G06F18/241;G06N3/0475;G06N3/08
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本發(fā)明公開了一種農(nóng)業(yè)機器人計算任務協(xié)同方法、系統(tǒng)、介質(zhì)和設備，該方法的主要步驟如下：準備階段：首先，通過無線網(wǎng)絡、有線網(wǎng)絡將機器人、邊緣服務器、云端服務器連接起來，構(gòu)建一個網(wǎng)絡化的計算網(wǎng)絡；基于農(nóng)業(yè)機器人計算任務，采用大數(shù)據(jù)特征提取方法，獲得計算任務的關(guān)鍵特征；然后，在云端服務器對計算任務進行分類；接著采用神經(jīng)網(wǎng)絡算法構(gòu)建計算資源、計算任務與任務執(zhí)行時間、精度等參數(shù)之間的數(shù)學模型。工作階段：當一個計算任務出現(xiàn)時，采用準備階段中的分類和神經(jīng)網(wǎng)絡模型，對計算任務進行分類、參數(shù)預測，采用(基于分類，預測參數(shù)進行評分)評分方法選擇并組合當前任務計算子網(wǎng)絡，在邊緣服務器端，將任務分解，分發(fā)給計算子網(wǎng)絡節(jié)點。最后，將計算結(jié)果在其中邊緣服務器進行合并。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)信息的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種農(nóng)業(yè)機器人計算任務協(xié)同方法、系統(tǒng)、介質(zhì)和設備。

背景技術(shù)

機器人技術(shù)作為引領(lǐng)世界未來的顛覆性技術(shù)，正在創(chuàng)造新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)，推動社會生產(chǎn)、消費與應用向智能化轉(zhuǎn)變，進而深刻改變?nèi)祟惿鐣睢⒏淖兪澜纭＾r(nóng)業(yè)成為主要大國發(fā)展的重大戰(zhàn)略，精準農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)等孕育而生。因此農(nóng)業(yè)機器人在農(nóng)情獲取、水果采摘、糧食收割等發(fā)揮著積極的作用。隨著智慧農(nóng)業(yè)、精準農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的農(nóng)業(yè)機器人融入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)田間管理等環(huán)境中。與之同時，一方面，農(nóng)業(yè)機器人需要完成的計算任務越來越多、越來越復雜(諸如圖像處理、人工智能分類、運動控制等層面的計算問題)；另一方面，單個農(nóng)業(yè)機器人的計算資源有限。因此，如何基于現(xiàn)有的計算資源，在規(guī)定的時間范圍完成復雜的計算任務成為當前急需解決的關(guān)鍵問題。

基于此問題，研究者提出了不同的策略與方法。專利“一種基于邊緣計算和云計算協(xié)同進行計算任務卸載的方法(201811432544.X)”提供一種基于邊緣計算和云計算協(xié)同進行計算任務卸載的方法，定義最優(yōu)分配問題并轉(zhuǎn)換為凸優(yōu)化問題；引入拉格朗日函數(shù)求滿足KKT約束條件下終端本機、邊緣節(jié)點及遠端云的任務執(zhí)行量的最優(yōu)解，使每一個移動終端根據(jù)各自對應求最優(yōu)解所得的終端本機、邊緣節(jié)點及遠端云的任務執(zhí)行量進行調(diào)整及執(zhí)行。專利“基于云計算的智能交互機器人系統(tǒng)(201710115140.7)”提供了基于云計算的智能交互機器人系統(tǒng)，包括云服務平臺、機器人本體、至少一個它體機器人和定位導航模塊。專利“邊緣計算與云計算協(xié)同的智能工廠自動化系統(tǒng)體系架構(gòu)(201711476777.5)”涉及一種邊緣計算與云計算協(xié)同的智能工廠自動化體系架構(gòu)，該系統(tǒng)架構(gòu)共有五層，從下往上依次為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)高并發(fā)接入層、邊緣計算處理層、工業(yè)SDN網(wǎng)絡層和云計算處理層。

但是，上述文獻與相關(guān)技術(shù)提供機器人計算方面的技術(shù)，基于單體機器人對計算任務、分配等提供了優(yōu)化技術(shù)，針對農(nóng)業(yè)環(huán)境下多個機器人任務協(xié)同的方法和技術(shù)偏少。少量的計算協(xié)同技術(shù)與方法，多基于自上而下的視角對云計算與邊緣計算之間的計算協(xié)同近研究。農(nóng)業(yè)環(huán)境下多數(shù)任務有下端的機器人發(fā)起，為此需要研究基于農(nóng)業(yè)機器人計算任務的協(xié)同偏少。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷及不足，本發(fā)明提供一種農(nóng)業(yè)機器人計算任務協(xié)同方法，根據(jù)機器人的特性與功能，動態(tài)進行引入其他計算資源合理、高效地完成計算任務。

本發(fā)明的第二目的在于，提供一種農(nóng)業(yè)機器人計算任務協(xié)同系統(tǒng)；

本發(fā)明的第三目的在于，提供一種農(nóng)業(yè)機器人計算任務協(xié)同方法的存儲介質(zhì)。

本發(fā)明的第四目的在于，提供一種農(nóng)業(yè)機器人計算任務協(xié)同方法的存儲終端。

為了達到上述第一目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種農(nóng)業(yè)機器人計算任務協(xié)同方法，包括下述步驟：

通過網(wǎng)絡將農(nóng)業(yè)機器人、邊緣服務器以及云服務器構(gòu)建計算網(wǎng)絡；

將農(nóng)業(yè)機器人放置于農(nóng)業(yè)環(huán)境中運行一段時間，獲取各種計算任務的相關(guān)參數(shù)；

將計算任務的相關(guān)參數(shù)發(fā)往邊緣服務器，邊緣服務器按照計算任務的參數(shù)，采用層次聚類對計算任務進行分類；