[發明專利]一種面向機器人AI算法訓練的仿真系統

有效

• 申請號: 202110441653.3
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113311724B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 陳思遠;胡青陽;王瑞琰;葉晶晶;高昕
• 申請（專利權）人: 中電?？导瘓F有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊天嬌

本發明公開了一種面向機器人AI算法訓練的仿真系統，AI算法包括機器人運動控制算法和機器人導航算法，面向機器人AI算法訓練的仿真系統包括算法訓練仿真平臺、數據資源庫、計算中心、機器人真實運行環境，算法訓練仿真平臺包括場景管理模塊、模型管理模塊、算法管理模塊和仿真模擬模塊。本發明可有效提高仿真通用性，客觀性和執行效率。

技術領域

本申請屬于機器人仿真訓練領域，具體涉及一種面向機器人AI算法訓練的仿真系統。

背景技術

仿真技術是機器人研究領域中的一個重要部分。隨著機器人研究的不斷深入和機器人領域的不斷發展，機器人仿真系統作為機器人設計和研究過程中安全可靠、靈活方便的工具，發揮著越來越重要的作用。通過仿真試驗來研究機器人的各種性能和特點，已經是機器人理論研究必備方法之一。同時，仿真試驗結果也為制造機器人提供了有效的參考依據。機器人仿真系統對理論和實踐的價值、意義及作用都是顯而易見的。但是在機器人研究過程中通常存在以下問題：例如：

1)缺乏基于算法訓練的機器人場景創建流程，導致場景創建過程復雜且執行效率較低；

2)不同仿真平臺使用的數據結構具有差異性，存在不同平臺數據遷移兼容性問題；

3)缺乏算法的評估測試體系，無法對算法的執行效率進行客觀評估。

發明內容

本申請的目的在于提供一種面向機器人AI算法訓練的仿真系統，提高仿真通用性，客觀性和執行效率。

為實現上述目的，本申請所采取的技術方案為：

一種面向機器人AI算法訓練的仿真系統，所述機器人AI算法包括機器人運動控制算法和機器人導航算法，所述面向機器人AI算法訓練的仿真系統包括算法訓練仿真平臺、數據資源庫、計算中心、機器人真實運行環境，所述算法訓練仿真平臺包括場景管理模塊、模型管理模塊、算法管理模塊和仿真模擬模塊，其中：

所述算法訓練仿真平臺的模型管理模塊，用于從數據資源庫導入機器人模型、靜態物體模型的模型數據，將模型數據轉化為指定格式的模型數據結構，并基于機器人模型的模型數據結構中的運動約束條件對機器人模型進行運動檢測，根據運動檢測結果確定機器人模型的異常運動節點進行展示；

所述算法訓練仿真平臺的算法管理模塊，用于從數據資源庫導入機器人運動控制算法或/和機器人導航算法，并在仿真時和仿真后對機器人運動控制算法或/和機器人導航算法的運行效率進行評估；

所述算法訓練仿真平臺的場景管理模塊，用于構建仿真時的場景，并建立關系樹形結構，所述關系樹形結構中以場景為根節點，以當前機器人模型正在執行的任務為根節點的子節點，以機器人模型、機器人運動控制算法或/和機器人導航算法為子節點的葉子節點；

所述算法訓練仿真平臺的仿真模擬模塊，加載模型管理模塊導入的機器人模型、靜態物體模型，算法管理模塊導入的機器人運動控制算法或/和機器人導航算法，以及場景管理模塊建立的樹形結構在場景中進行仿真運行，監測并記錄仿真時產生的當前機器人模型正在執行的任務的狀態、機器人運動控制算法或/和機器人導航算法實時產生的機器人模型的運行參數、機器人模型各運動節點的運行狀態；

所述計算中心，用于在仿真后將算法訓練仿真平臺經過驗證的機器人運動控制算法或/和機器人導航算法、機器人運動控制算法或/和機器人導航算法實時產生的機器人模型的運行參數、機器人模型對應的運動約束條件下發到機器人真實運行環境；

所述機器人真實運行環境，用于接收計算中心下發的機器人運動控制算法或/和機器人導航算法、機器人運動控制算法或/和機器人導航算法實時產生的機器人模型的運行參數、機器人模型對應的運動約束條件，根據接收的算法和參數控制機器人運動，并采集機器人的運動數據。