一种综合性服务机器人制造技术

本发明专利技术属于机器人技术领域，公开了一种综合性服务机器人，所述综合性服务机器人包括：电源模块，用于对机器人提供能源；输入模块，用于对机器人行动指令的输入；定位模块，用于对行动指令的分析及定位；控制模块，用于对定位信号的分析及输出；驱动模块，用于对行动指令的执行；语言模块，用于对服务指令语言的输出；自查模块，用于对行动过程中的分析及反馈至控制模块；通信模块，用于对机器人服务的实时监控。本发明专利技术通过控制模块进行机器人行动指令的接收与发布，利用自查模块对行动过程中服务指令实时监控、分析，提高机器人服务的准确性。

A comprehensive service robot

The invention belongs to the field of robotics, discloses a comprehensive service robot, the comprehensive service robot comprises a power supply module, used to provide energy for the robot; input module for robot action command input; the positioning module for analysis and positioning of the operation instruction; control module for analysis and output of positioning signal; driving module for action execution; language module, for the output of the service instruction language; checking module, used for analysis in the course of action and feedback to the control module; the communication module for real-time monitoring of the service robot. The invention controls and receives the robot's action instructions through the control module, and uses the self checking module to monitor and analyze the service instructions in the process of action, so as to improve the accuracy of the robot service.

【技术实现步骤摘要】
一种综合性服务机器人
本专利技术属于机器人
，尤其涉及一种综合性服务机器人。
技术介绍
随着科技和计算机技术的不断进步以及机器人学的迅猛发展，服务机器人逐渐进入人类社会。作为将机器人技术和服务技术结合起来的综合服务机器人，受到越来越多的关注。目前，服务机器人的服务比较单一，而一些综合性服务机器人结构复杂，价格昂贵，不适合于普遍家庭。综上所述，现有技术存在的问题是：服务机器人的服务种类比较单一，而现有的综合性服务技巧人价格昂贵，不适合家庭使用。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种综合性服务机器人。本专利技术是这样实现的，一种综合性服务机器人包括：电源模块，用于对机器人提供能源，可由太阳能对其进行充电，或者由自身的蓄电池提供电源；输入模块，用于对机器人行动指令的输入，可由键盘输入或者普通话语言输入；定位模块，用于对行动指令的分析及定位，根据输入模块得到的服务指定，对指令的终端进行位置定位；控制模块，用于对定位信号的分析及输出，根据定位模块的定位信息，对行动路径进行规划分析，并将路径信息传达至机器人的驱动模块；驱动模块，用于对行动指令的执行，根据指令，对机器人的行动部件进行驱动；语言模块，用于对服务指令语言的输出，根据服务指令，进行服务语言的输出；自查模块，用于对行动过程中的分析及反馈至控制模块；通信模块，用于对机器人服务的实时监控，通过控制器传输至PC终端，进行全服务行动过程的追踪。本专利技术的另一目的在于提供一种定位算法，所述定位算法包括：卡尔曼滤波算法，卡尔曼滤波算法的滤波器用反馈控制的方法估计过程状态，滤波器估计过程某一时刻的状态，然后以(含噪声)的测量变量的方式获得反馈，因此卡尔曼滤波器可分为两个部分，预估阶段和测量更新阶段。设一动态系统描述如下：X(K)＝AX(K-1)+BU(K)+W(K)Z(K)＝HX(K)+V(K)式中，X(K)是K时刻的系统状态，U(K)是K时刻对系统的控制量。A和B是系统参数，对于多模型系统，他们为矩阵。Z(K)是K时刻的测量值，H是测量系统的参数，对于多测量系统，H为矩阵。W(K)和V(K)分别表示过程和测量的噪声。它们被假设成高斯白噪声，它们的协方差分别是Q、R。卡尔曼滤波器可用以下递推方程表述：X(K\K-1)＝AX(K-1\K-1)+BU(K)P(K\K-1)＝AP(K-1\K-1)A+QX(K\K)＝X(K\K-1)+KG(K)(Z(K)-HK(K\K-1))KG(K)＝P(K\K-1)H\(HP(K\K-1)H1+R)P(K\K)＝(1-KG(K)H)P(K\K-1)由式可知，当观测噪声协方差R越小，增益KG(K)越大，当先验估计误差协方差P(K\K-1)越小，增益KG(K)越大。由此可以看出，增益KG(K)表示在更新阶段测量信息的权值。如果预估阶段误差越小，则测量变值Z(K)的权值越小，而Z(K)的预测HX(K\K-1)的权值越小。卡尔曼滤波算法过程可归结如下：(1)设置系统状态初始值X(0)，及其误差协方差P(0)，以及噪声协方差Q0，R0。(2)根据预估阶段方程，计算预估状态X(K\K-1)和预估协方差P(K\K-1)。(3)根据更新阶段方程，计算卡尔曼滤波增益和更新后的估计X(K\K-1)和PX(K\K-1)协方差。(4)重复(2)、(3)步骤。本专利技术的优点及积极效果为：本专利技术通过控制模块进行机器人行动指令的接收与发布，利用自查模块对行动过程中服务指令实时监控、分析，提高机器人服务的准确性。附图说明图1是本专利技术实施例提供的综合性服务机器人的结构示意图；图中：1、电源模块；2、输入模块；3、定位模块；4、控制模块；5、驱动模块；6、语言模块；7、自查模块；8、通信模块。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图及具体实施例对本专利技术的应用原理作进一步描述。综合性服务机器人包括：电源模块1，用于对机器人提供能源，可由太阳能对其进行充电，或者由自身的蓄电池提供电源；输入模块2，用于对机器人行动指令的输入，可由键盘输入或者普通话语言输入；定位模块3，用于对行动指令的分析及定位，根据输入模块得到的服务指定，对指令的终端进行位置定位；控制模块4，用于对定位信号的分析及输出，根据定位模块的定位信息，对行动路径进行规划分析，并将路径信息传达至机器人的驱动模块；驱动模块5，用于对行动指令的执行，根据指令，对机器人的行动部件进行驱动；语言模块6，用于对服务指令语言的输出，根据服务指令，进行服务语言的输出；自查模块7，用于对行动过程中的分析及反馈至控制模块；通信模块8，用于对机器人服务的实时监控，通过控制器传输至PC终端，进行全服务行动过程的追踪。本专利技术的另一目的在于提供一种定位算法，所述定位算法包括：卡尔曼滤波算法，卡尔曼滤波算法的滤波器用反馈控制的方法估计过程状态，滤波器估计过程某一时刻的状态，然后以(含噪声)的测量变量的方式获得反馈，因此卡尔曼滤波器可分为两个部分，预估阶段和测量更新阶段。设一动态系统描述如下：X(K)＝AX(K-1)+BU(K)+W(K)Z(K)＝HX(K)+V(K)式中，X(K)是K时刻的系统状态，U(K)是K时刻对系统的控制量。A和B是系统参数，对于多模型系统，他们为矩阵。Z(K)是K时刻的测量值，H是测量系统的参数，对于多测量系统，H为矩阵。W(K)和V(K)分别表示过程和测量的噪声。它们被假设成高斯白噪声，它们的协方差分别是Q、R。卡尔曼滤波器可用以下递推方程表述：X(K\K-1)＝AX(K-1\K-1)+BU(K)P(K\K-1)＝AP(K-1\K-1)A+QX(K\K)＝X(K\K-1)+KG(K)(Z(K)-HK(K\K-1))KG(K)＝P(K\K-1)H\(HP(K\K-1)H1+R)P(K\K)＝(1-KG(K)H)P(K\K-1)由式可知，当观测噪声协方差R越小，增益KG(K)越大，当先验估计误差协方差P(K\K-1)越小，增益KG(K)越大。由此可以看出，增益KG(K)表示在更新阶段测量信息的权值。如果预估阶段误差越小，则测量变值Z(K)的权值越小，而Z(K)的预测HX(K\K-1)的权值越小。卡尔曼滤波算法过程可归结如下：(1)设置系统状态初始值X(0)，及其误差协方差P(0)，以及噪声协方差Q0，R0。(2)根据预估阶段方程，计算预估状态X(K\K-1)和预估协方差P(K\K-1)。(3)根据更新阶段方程，计算卡尔曼滤波增益和更新后的估计X(K\K-1)和PX(K\K-1)协方差。(4)重复(2)、(3)步骤。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种综合性服务机器人，其特征在于，所述综合性服务机器人包括：电源模块，用于对机器人提供能源；输入模块，用于对机器人行动指令的输入；定位模块，用于对行动指令的分析及定位；控制模块，用于对定位信号的分析及输出；驱动模块，用于对行动指令的执行；语言模块，用于对服务指令语言的输出；自查模块，用于对行动过程中的分析及反馈至控制模块；通信模块，用于对机器人服务的实时监控。

【技术特征摘要】
1.一种综合性服务机器人，其特征在于，所述综合性服务机器人包括：电源模块，用于对机器人提供能源；输入模块，用于对机器人行动指令的输入；定位模块，用于对行动指令的分析及定位；控制模块，用于对定位信号的分析及输出；驱动模块，用于对行动指令的执行；语言模块，用于对服务指令语言的输出；自查模块，用于对行动过程中的分析及反馈至控制模块；通信模块，用于对机器人服务的实时监控。2.如权利要求1所述综合性服务机器人，其特征在于，所述定位模块包含有定位算法，所述定位算法包括：卡尔曼滤波算法，卡尔曼滤波算法的滤波器用反馈控制的方法估计过程状态，滤波器估计过程某一时刻的状态，以的测量变量的方式获得反馈，因此卡尔曼滤波器可分为两个部分，预估阶段和测量更新阶段。设一动态系统描述如下：X(K)＝AX(K-1)+BU(K)+W(K)Z(K)＝HX(K)+V(K)式中，X(K)是K时刻的系统状态，U(K)是K时刻对系统的控制量。A和B是系统参数，对于多模型系统，他们为矩阵；Z(K)是K时刻的测量值，H是测量系统的参数，对于多测量系统，H为矩阵；W(K)和V(K)分别表示过程和测量的噪声...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟，李昆仑，
申请(专利权)人：湖南应用技术学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43