[發明專利]一種基于強化學習的避碰智能機器人

有效

• 申請號: 202110237543.5
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN112948464B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 張曉琴
• 申請（專利權）人: 重慶工業職業技術學院
• 主分類號: G06F16/2458
• 分類號: G06F16/2458;G06N20/00;G08B21/18
• 代理公司: 重慶上義眾和專利代理事務所(普通合伙) 50225
• 代理人: 譚勇

本發明公開了一種基于強化學習的避碰智能機器人，所述數據采集模塊用于采集機器人的數據信息和周圍的環境信息；所述定位模塊用于獲取機器人移動的坐標和障礙物的坐標；所述數據處理模塊用于接收數據信息和環境信息進行處理并將其一同發送至數據分析模塊；所述數據分析模塊用于接收數據處理模塊發送的數據并進行分析計算，得到前移排序集和障影排序集；所述統計預警模塊用于接收前移排序集和障影排序集并進行統計和預警操作，所述調控模塊用于對機器人的運行進行調控；本發明用于解決不能根據機器人的移動狀態和障礙物狀態進行綜合分析為機器人的運行進行預警并及時進行學習和調整的問題。

技術領域

本發明涉及智能機器人技術領域，尤其涉及一種基于強化學習的避碰智能機器人。

背景技術

智能機器人至少要具備以下三個要素：一是感覺要素，用來認識周圍環境狀態；二是運動要素，對外界做出反應性動作；三是思考要素，根據感覺要素所得到的信息，思考出采用什么樣的動作。感覺要素包括能感知視覺、接近、距離等的非接觸型傳感器和能感知力、壓覺、觸覺等的接觸型傳感器。這些要素實質上就是相當于人的眼、鼻、耳等五官，它們的功能可以利用諸如攝像機、圖像傳感器、超聲波傳成器、激光器、導電橡膠、壓電元件、氣動元件、行程開關等機電元器件來實現；

高級智能機器人具有感覺，識別，推理和判斷能力，同樣可以根據外界條件的變化，在一定范圍內自行修改程序。所不同的是，修改程序的原則不是由人規定的，而是機器人自己通過學習，總結經驗來獲得修改程序的原則。

現有的避碰智能機器人存在的缺陷是：不能根據機器人的移動狀態和障礙物狀態進行綜合分析為機器人的運行進行預警并及時進行學習和調整的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于強化學習的避碰智能機器人，本發明所要解決的技術問題為：

如何解決現有方案中不能根據機器人的移動狀態和障礙物狀態進行綜合分析為機器人的運行進行預警并及時進行學習和調整的問題。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：一種基于強化學習的避碰智能機器人，包括數據采集模塊、定位模塊、數據處理模塊、數據分析模塊、統計預警模塊和調控模塊；

所述數據采集模塊用于采集機器人的數據信息和周圍的環境信息，該數據信息包含機器人的尺寸數據、移動數據和電量數據；該環境信息包含障礙物的類型數據和障礙物之間的聯系數據，將數據信息和環境信息發送至數據處理模塊；

所述定位模塊用于獲取機器人移動的坐標得到第一坐標集，獲取障礙物的坐標得到第二坐標集，將第一坐標集和第二坐標集分類組合，得到坐標信息集，將坐標信息集發送至數據分析模塊；

所述數據處理模塊用于接收數據信息和環境信息進行處理，得到尺寸處理數據、移動處理數據、電量處理數據、類型處理數據和聯系處理數據，并將其一同發送至數據分析模塊；

所述數據分析模塊用于接收尺寸處理數據、移動處理數據、電量處理數據、類型處理數據和聯系處理數據以及坐標信息集并進行分析計算，得到前移排序集和障影排序集；

所述統計預警模塊用于接收前移排序集和障影排序集并進行統計和預警操作，具體的步驟包括：

步驟一：接收前移排序集和障影排序集，將預設的標準前移閾值標記為P1，將預設的標準障影閾值標記為P2，分別將其與前移排序集中的前移值Q_qy和障影排序集中的障影值Q_zy進行對比判斷；