[發(fā)明專利]一種基于5G邊緣計(jì)算的水下機(jī)器人的控制服務(wù)集成方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110887402.8
• 申請(qǐng)日: 2021-08-04
• 公開（公告）號(hào): CN113608538A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙旭;楊莎莎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聯(lián)想新視界（南昌）人工智能工研院有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/06
• 分類號(hào): G05D1/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供了一種基于5G邊緣計(jì)算的水下機(jī)器人的控制服務(wù)集成方法，5G邊緣計(jì)算為遠(yuǎn)端客戶端實(shí)時(shí)控制服務(wù)器端的水下機(jī)器人提供了極大的便利，優(yōu)化了傳統(tǒng)的通過(guò)纜線近端控制水下機(jī)器人實(shí)體的方法，極大的節(jié)約了使用單位的建造成本，由服務(wù)器端采集水下機(jī)器人所配備的傳感器，姿態(tài)檢測(cè)設(shè)備以及高清攝像頭所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)5G/4G通信模組發(fā)送給服務(wù)器端。用戶可以提前在服務(wù)器端部署控制算法，也可以選擇將數(shù)據(jù)接收至本地再進(jìn)行處理，本發(fā)明所述的基于5G邊緣計(jì)算的水下機(jī)器人的控制服務(wù)集成方法適用于不同的場(chǎng)景，使得使用者不需要構(gòu)建實(shí)際的水下機(jī)器人的試驗(yàn)場(chǎng)地以及水下機(jī)器人本體也可以做到算法驗(yàn)證以及實(shí)時(shí)控制，提升了水下機(jī)器人的算法驗(yàn)證效率同時(shí)極大的降低了水下機(jī)器人的建設(shè)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到人工智能領(lǐng)域，尤其是涉及到一種基于5G邊緣計(jì)算的水下機(jī)器人的控制服務(wù)集成方法。

背景技術(shù)

隨著海洋資源的不斷開采，水下機(jī)器人技術(shù)也隨之不斷發(fā)展。水下機(jī)器人需要在復(fù)雜水域進(jìn)行任務(wù)，需要面對(duì)需要未知的因素，如風(fēng)，浪，流，深水壓力等干擾。如洋流，隨著時(shí)間地點(diǎn)不同，也會(huì)有較大的變化。所以水下機(jī)器人的控制是水下機(jī)器人研究技術(shù)的重點(diǎn)。但是很多研究機(jī)構(gòu)或組織受限于環(huán)境或資金等因素，無(wú)法比較有效的驗(yàn)證所研究的算法。若由遠(yuǎn)端提供水下機(jī)器人實(shí)體，其提供的控制服務(wù)接入時(shí)一般以網(wǎng)關(guān)為傳輸設(shè)備，普通4G傳輸設(shè)備在面對(duì)此類較大數(shù)據(jù)量傳輸且對(duì)實(shí)時(shí)性要求很高的場(chǎng)景，存在負(fù)載過(guò)大，通信不穩(wěn)定，延時(shí)高等缺點(diǎn)，不能很好的滿足遠(yuǎn)端實(shí)時(shí)控制的需求。

而隨著今年5G技術(shù)和邊緣計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前針對(duì)此類問(wèn)題已經(jīng)能夠提供較好的解決思路。即可以通過(guò)一種基于5G邊緣計(jì)算的水下機(jī)器人的控制服務(wù)集成方法，通過(guò)5G的低延時(shí)，高帶寬等優(yōu)點(diǎn)不僅大大提高了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制的性能，并且還可以提升水下機(jī)器人在運(yùn)行過(guò)程中的安全性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有解決方案中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于5G邊緣計(jì)算的水下機(jī)器人的控制服務(wù)集成方法，以解決傳統(tǒng)方案存在的負(fù)責(zé)過(guò)大，通信不穩(wěn)定，延時(shí)高等缺點(diǎn)，并且可以較好的提升遠(yuǎn)端控制水下機(jī)器人過(guò)程中的安全性。同時(shí)由于5G邊緣計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)，使得遠(yuǎn)端的客戶端并不需要實(shí)際的水下機(jī)器人的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地以及建設(shè)各種水下機(jī)器人實(shí)體，大大提高了驗(yàn)證效率以及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的成本。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于5G邊緣計(jì)算的水下機(jī)器人的控制服務(wù)集成方法,包括以下步驟：

S1：服務(wù)器端采集水下機(jī)器人姿態(tài)，環(huán)境，以及高清攝像頭數(shù)據(jù)。默認(rèn)情況下，收集攝像頭所捕獲得環(huán)境圖像，包括障礙物以及人的圖像。

S2：通過(guò)圖像處理模塊，將攝像頭捕獲的圖像進(jìn)行處理，同時(shí)將圖像傳回5G通信模塊。

S3:5G通信模塊將機(jī)器人的姿態(tài)，環(huán)境以及圖像數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器端，并由服務(wù)器端轉(zhuǎn)發(fā)給遠(yuǎn)端的客戶端。

S4:客戶端在接受到實(shí)時(shí)的水下機(jī)器人的狀態(tài)信息后，使用本地的圖形處理模塊對(duì)傳回的圖像進(jìn)行處理分析，同時(shí)使用本地控制模塊對(duì)水下機(jī)器人的自身的姿態(tài)以及所處的環(huán)境信息進(jìn)行分析處理，最后將控制消息通過(guò)5G通信模塊發(fā)回給服務(wù)器端。

S5:服務(wù)器端在接受到控制消息后，將消息轉(zhuǎn)發(fā)給水下機(jī)器人，如此循環(huán)控制。

進(jìn)一步的步驟S2中的圖形處理模塊的處理過(guò)程如下：在收集攝像頭的數(shù)據(jù)后，對(duì)周身環(huán)境進(jìn)行判斷，檢測(cè)環(huán)境中是否出現(xiàn)可能影響自身運(yùn)動(dòng)的物體或需要躲避的障礙物。

圖像處理模塊包括提示窗口，告警窗口，以及目標(biāo)顯示窗口。

進(jìn)一步的步驟S2中所使用的圖像識(shí)別算法為：UNet算法用做圖片分割，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)算法用作物體識(shí)別，分割與分類算法均使用pytorch框架。