一种机器人虚拟可视化控制的方法技术

一种机器人虚拟可视化控制的方法，是：边缘计算设备通过无线通信传递数据，对机器人的运动数据进行反馈修正，在多次计算之后获得相对准确的控制参数。本发明专利技术将大量的计算移动至边缘计算设备，通过不断改变变量和变量的值找到每个温度节点的最佳控制参数，采用独特的差值方式使得连续温度条件可以进行调节。

A Virtual Visualization Control Method for Robots

【技术实现步骤摘要】
一种机器人虚拟可视化控制的方法
本专利技术涉及一种机器人控制方法，具体涉及一种机器人虚拟可视化控制的方法。
技术介绍
特殊场合、高精度操作使用机器人的现象越来越普遍，机器人能够代替人类进行极度环境下的精确操作。在一些高温的条件下，机器人的材料、控制电路会受到一些影响，而机器人在程序控制下，运动的方式、轨迹相对固定。CN106094575B公开了一种机器人运输虚拟可视化控制方法及系统，该系统利用虚拟建模、通过协议通信，使得用户可以较为精确地得知机器人的运动状态。另外，当机器人在高温条件下工作时，机器人本身进行满负荷运算时，需要消耗大量的能量，进一步加剧热量的增加。但是，在极度条件下，由于虚拟建模的材料大部分未设置应对与温度的情况，因此，为了获得更为精确的控制，必须对控制方法作出改变。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种机器人虚拟可视化控制的方法，通过该方法，边缘计算设备通过无线通信传递数据，对机器人的运动数据进行反馈修正，在多次计算之后获得相对准确的控制参数。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机器人虚拟可视化控制的方法，包括以下步骤：S1，赋予实体机器人的工作温度区间【T1，TM】第一工作温度T1；S2，控制虚拟机器人，根据第一运动控制参数K1使其进行第一运动；S3，利用可视化画面反馈实体机器人的实际第一运动，得到第一运动实际参数S1；S4，将所述第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1传输至边缘计算设备，所述边缘计算设备对第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1进行计算：如所述第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1相等，则建立最佳映射T1-K1，并将该映射保存在边缘计算设备；若所述第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1不相等，则转入到S5；S5，不断改变所述第一运动控制参数K1的第一变量A1，得到改变后的第一运动控制参数K11，重复所述步骤S2至S4，直到所述第一运动控制参数K11在某第一变量A1的情况下与第一实际运动参数S1相等，所述边缘计算设备计算实体机器人功耗P1，且建立映射T1-A1-K11-P1；若在任意第一变量A1值的情况下，所述第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1都不相等，则将所述第一变量A1确定为T1温度下的无效变量；S6，不断改变所述第一运动控制参数K1的第二变量A2，得到改变后的第一运动控制参数K12，重复所述步骤S2至S4，直到所述第一运动控制参数K12在某第一变量A2的情况下与第一实际运动参数S1相等，所述边缘计算设备计算所述实体机器人功耗P2，且建立映射T1-A2-K12-P2；若在任意第一变量A2值的情况下，所述第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1都不相等，则将所述第一变量A2确定为T1温度下的无效变量；S7，重复所述步骤S6，直至改变完所有第一运动控制参数K1中的所有变量，得到在T1温度下所有使得第一运动控制参数和第一实际运动参数相等的所有映射；S8，比较所述步骤S7中所有映射中的功率，得到PN＝Pmin，即在改变第N变量时，第N变量中有合适的值使得第一运动控制参数和第一实际运动参数相等，且实体机器人的功耗最低，将该映射T1-AN-K1N-PN设置为T1温度下的最佳映射，并将该最佳映射保存在边缘计算设备；S9，将工作温度区间【T1，TM】按规律划分为T1、T2、T3、……、TM等M个温度值，赋予实体机器人的第二工作温度T2，重复步骤S2-S8，得到第二工作温度T2下的最佳映射T2-K2或者T2-AN-K2N-PN；S10，重复步骤S9，得到M个温度值下的M个最佳映射。进一步地，还包括S11，在任意相邻的温度区间【T(P-1)，T(P)】内进行插值，在【T(P-1)，(T(P-1)+T(P))/2)的半区间内的所有温度值遵从所述T(P-1)对应的具有实体机器人最小功率的第N变量；在【(T(P-1)+T(P))/2，(T(P)】的半区间内的所有温度值遵从所述T(P)对应的具有实体机器人最小功率的第N变量。进一步地，所述第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1均通过无线通信传递至所述边缘计算设备。进一步地，采用无线无线通信方式进行虚拟控制台、实体机器人和边缘计算设备之间的数据传输。进一步地，所述第一运动控制参数K1至少包括机器人的每个肢体各个部位的运动自由度、旋转速度参数。进一步地，所述边缘计算设备设有水冷装置。进一步地，所述规律为线性函数、二次函数、指数函数中的任一规律。上述的技术方案的有益效果在于：一是将大量的计算移动至边缘计算设备，二是通过不断改变变量和变量的值找到每个温度节点的最佳控制参数；三是采用独特的差值方式使得连续温度条件可以进行调节。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。应当理解，尽管在本专利技术实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述……，但这些……不应限于这些术语。这些术语仅用来将……区分开。例如，在不脱离本专利技术实施例范围的情况下，第一……也可以被称为第二……，类似地，第二……也可以被称为第一……。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。另外，下述各方法实施例中的步骤时序仅为一种举例，而非严格限定。机器人运动的校正需要进行大量的运动与计算，机器人本身可以设置处理器并进行计算，但是，对于本申请的应用场景，如高温条件下，本来场景温度就很高，处理器高速运算也会产生大量的热量，势必会增加实体机器人所在环境的温度。边缘计算能够很好地解决计算的问题。本专利技术就是将整个算法移动至边缘计算中进行比较计算，从而使得实体机器人仅仅是执行运动动作，而不需要进行计算，计算都集成在另外的边缘计算设备上。温度对控制的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人虚拟可视化控制的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，赋予实体机器人的工作温度区间【T1，TM】第一工作温度T1；S2，控制虚拟机器人，根据第一运动控制参数K1使其进行第一运动；S3，利用可视化画面反馈实体机器人的实际第一运动，得到第一运动实际参数S1；S4，将所述第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1传输至边缘计算设备，所述边缘计算设备对第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1进行计算：若所述第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1相等，则建立最佳映射T1‑K1，并将该映射保存在边缘计算设备；若所述第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1不相等，则转入到S5；S5，不断改变所述第一运动控制参数K1的第一变量A1，得到改变后的第一运动控制参数K11，重复所述步骤S2至S4，直到所述第一运动控制参数K11在某第一变量A1的情况下与第一实际运动参数S1相等，所述边缘计算设备计算实体机器人功耗P1，且建立映射T1‑A1‑K11‑P1；若在任意第一变量A1值的情况下，所述第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1都不相等，则将所述第一变量A1确定为T1温度下的无效变量；S6，不断改变所述第一运动控制参数K1的第二变量A2，得到改变后的第一运动控制参数K12，重复所述步骤S2至S4，直到第一运动控制参数K12在某第一变量A2的情况下与第一实际运动参数S1相等，所述边缘计算设备计算实体机器人功耗P2，且建立映射T1‑A2‑K12‑P2；若在任意第一变量A2值的情况下，所述第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1都不相等，则将第一变量A2确定为T1温度下的无效变量；S7，重复所述步骤S6，直至改变完所有第一运动控制参数K1中的所有变量，得到在T1温度下所有使得第一运动控制参数和第一实际运动参数相等的所有映射；S8，比较所述步骤S7中所有映射中的功率，得到PN＝Pmin，即在改变第N变量时，第N变量中有合适的值使得第一运动控制参数和第一实际运动参数相等，且实体机器人的功耗最低，将该映射T1‑AN‑K1N‑PN设置为T1温度下的最佳映射，并将该最佳映射保存在边缘计算设备；S9，将工作温度区间【T1，TM】按规律划分为T1、T2、T3、……、TM等M个温度值，赋予实体机器人的第二工作温度T2，重复步骤S2‑S8，得到第二工作温度T2下的最佳映射T2‑K2或者T2‑AN‑K2N‑PN；S10，重复步骤S9，得到M个温度值下的M个最佳映射。...

【技术特征摘要】
1.一种机器人虚拟可视化控制的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，赋予实体机器人的工作温度区间【T1，TM】第一工作温度T1；S2，控制虚拟机器人，根据第一运动控制参数K1使其进行第一运动；S3，利用可视化画面反馈实体机器人的实际第一运动，得到第一运动实际参数S1；S4，将所述第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1传输至边缘计算设备，所述边缘计算设备对第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1进行计算：若所述第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1相等，则建立最佳映射T1-K1，并将该映射保存在边缘计算设备；若所述第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1不相等，则转入到S5；S5，不断改变所述第一运动控制参数K1的第一变量A1，得到改变后的第一运动控制参数K11，重复所述步骤S2至S4，直到所述第一运动控制参数K11在某第一变量A1的情况下与第一实际运动参数S1相等，所述边缘计算设备计算实体机器人功耗P1，且建立映射T1-A1-K11-P1；若在任意第一变量A1值的情况下，所述第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1都不相等，则将所述第一变量A1确定为T1温度下的无效变量；S6，不断改变所述第一运动控制参数K1的第二变量A2，得到改变后的第一运动控制参数K12，重复所述步骤S2至S4，直到第一运动控制参数K12在某第一变量A2的情况下与第一实际运动参数S1相等，所述边缘计算设备计算实体机器人功耗P2，且建立映射T1-A2-K12-P2；若在任意第一变量A2值的情况下，所述第一运动控制参数K1和第一实际运动参数S1都不相等，则将第一变量A2确定为T1温度下的无效变量；S7，重复所述步骤S6，直至改变完所有第一运动控制参数K1中的所有变量，得到在T1温度下所有使得第一运动控制参数和第一实际运动参数相等的所有映射；S8，比较所述步骤S7中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆芬，邓彬，吴远志，张洪，周小桃，刘安民，
申请(专利权)人：湖南工学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43