一种基于边缘计算的机器人能效优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于边缘计算的机器人能效优化方法，包括机器人原始数据采集模块、第一机器人决策模块、第一边缘计算模块、第二机器人决策模块、执行模块、第二边缘计算模块、通信模块、第三机器人决策模块和云平台。本发明专利技术所述的一种基于边缘计算的机器人能效优化方法，可以达到降低机器人能耗的有益效果，提高机器人能效，同时机器人响应的实时性，减少了网路传输的延迟，增加了机器人实时响应的机动性，采用该种方法，第一机器人决策模块可以根据预设的值区分机器人传感器数据种类，对于一些涉及用户敏感信息的数据可以采用第一边缘计算模块进行机器人本地计算处理，数据不经由云平台计算，极大地保护用户隐私信息。

A method of robot energy efficiency optimization based on edge computing

【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘计算的机器人能效优化方法
本专利技术涉及边缘计算领域，特别涉及一种基于边缘计算的机器人能效优化方法。
技术介绍
机器人是一个多学科融合、功能多样化的现代科技产物。其以多样化的形态进入到生活和生产的各个方面。与大多是电子设备类似，机器人的动力主要来源于电能，随着机器人数量的不断提高，机器人的能源消耗占总能耗的比例越来越大。多数机器人都需要与互联网连接，并在互联网云端建立数据库，随着云计算的发展，越来越多的机器人把大部分计算均放在云端，机器人本地仅做一些数据采集和执行的工作。如此，随之带来的能耗问题也凸显出来。机器人等智能设备需要保持与云服务器的不间断连接，每当有数据的时候都需要传输，大量的数据传输不仅造成对机器人本地的能源消耗，还更多的造成了网络传输端和服务器端的能源消耗。根据Sverdlik的研究，未来两年，美国所有数据中心的能耗将达到730亿千瓦时，我国的数据中心的能耗总和也已经超过匈牙利和希腊两国的用电总和，这一数据还在不断增长中。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种基于边缘计算的机器人能效优化方法，可以有效解决
技术介绍
中的问题。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种基于边缘计算的机器人能效优化方法，包括机器人原始数据采集模块、第一机器人决策模块、第一边缘计算模块、第二机器人决策模块、执行模块、第二边缘计算模块、通信模块、第三机器人决策模块和云平台，所述机器人原始数据采集模块的输出端与第一机器人决策模块的输入端电连接，且第一机器人决策模块的输出端分别与第一边缘计算模块、第二边缘计算模块、通信模块的输入端电连接，所述第二机器人决策模块的输入端与第一边缘计算模块的输出端电连接，且第二机器人决策模块的输出端与执行模块的输入端电连接，所述第二边缘计算模块的输出端与通信模块的输出端电连接，且通信模块与云平台之间双向连接，所述通信模块的输出端与第三机器人决策模块的输入端电连接，且第三机器人决策模块的输出端与执行模块的输入端电连接。优选的，所述机器人原始采集模块包括摄像头、麦克风、触摸传感器、距离传感器、电压电流传感器、测速传感器、力矩传感器等传感器，所述摄像头、麦克风、触摸传感器、距离传感器、电压电流传感器、测速传感器、力矩传感器的输出端均与机器人原始数据采集模块中汇总单元的输入端电连接，所述摄像头、麦克风、触摸传感器、距离传感器、电压电流传感器、测速传感器、力矩传感器之间独立设置。优选的，所述第一机器人决策模块与第一边缘计算模块之间设置的为第一通道，且第一机器人决策模块与第二边缘计算模块之间设置的为第二通道，所述第一机器人决策模块与通信模块之间设置的为第三通道，所述第一通道、第二通道、第三通道之间并列设置。优选的，所述通信模块与云平台之间设置有无线信号，且通信模块与云平台之间通过无线信号双向连接。优选的，所述第一决策机器人模块中输出第一类数据、第二类数据和第三类数据以及第四类数据，所述第一类数据通过第一通道传输，第二类数据通过第二通道传输，第三类数据同时通过第一、第二通道传输，第四类数据通过第三通道传输。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：该基于边缘计算的机器人能效优化方法，机器人采用两种采用边缘计算的方法可以达到降低机器人能耗的有益效果，提高机器人能效，同时提高了机器人响应的实时性，当采用第一边缘计算模块进行计算时，数据不需要经过云平台的云计算，因此减少了网路传输的延迟，增加了机器人实时响应的机动性，采用该种方法，第一机器人决策模块可以根据预设的值区分机器人传感器数据种类，对于一些涉及用户敏感信息的数据可以采用第一边缘计算模块进行机器人本地计算处理，数据不经由云平台计算，极大地保护用户隐私信息。附图说明图1为本专利技术一种基于边缘计算的机器人能效优化方法的系统框图；图2为本专利技术一种基于边缘计算的机器人能效优化方法摄像头传感器数据流程图；图3为本专利技术一种基于边缘计算的机器人能效优化方法测距传感器数据流程图图；图4为本专利技术一种基于边缘计算的机器人能效优化方法数据分类与通道的对应关系图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。实施例1：如图1所示，一种基于边缘计算的机器人能效优化方法，包括机器人原始数据采集模块、第一机器人决策模块、第一边缘计算模块、第二机器人决策模块、执行模块、第二边缘计算模块、通信模块、第三机器人决策模块和云平台，机器人原始数据采集模块的输出端与第一机器人决策模块的输入端电连接，且第一机器人决策模块的输出端分别与第一边缘计算模块、第二边缘计算模块、通信模块的输入端电连接，第二机器人决策模块的输入端与第一边缘计算模块的输出端电连接，且第二机器人决策模块的输出端与执行模块的输入端电连接，第二边缘计算模块的输出端与通信模块的输出端电连接，且通信模块与云平台之间双向连接，通信模块的输出端与第三机器人决策模块的输入端电连接，且第三机器人决策模块的输出端与执行模块的输入端电连接；机器人原始采集模块包括摄像头、麦克风、触摸传感器、距离传感器、电压电流传感器、测速传感器、力矩传感器等传感器，摄像头、麦克风、触摸传感器、距离传感器、电压电流传感器、测速传感器、力矩传感器的输出端均与机器人原始数据采集模块中汇总单元的输入端电连接，摄像头、麦克风、触摸传感器、距离传感器、电压电流传感器、测速传感器、力矩传感器之间独立设置；第一机器人决策模块与第一边缘计算模块之间设置的为第一通道，且第一机器人决策模块与第二边缘计算模块之间设置的为第二通道，第一机器人决策模块与通信模块之间设置的为第三通道，第一通道、第二通道、第三通道之间并列设置；通信模块与云平台之间设置有无线信号，且通信模块与云平台之间通过无线信号双向连接；第一决策机器人模块中输出第一类数据、第二类数据和第三类数据以及第四类数据，第一类数据通过第一通道传输，第二类数据通过第二通道传输，第三类数据同时通过第一、第二通道传输，第四类数据通过第三通道传输。实施例2：如图2所示，摄像头采集原始数据，原始数据进入到第一机器人决策模块中与预设的第三类数据进行对比，对比的数据分别属于第一边缘计算模块和第二边缘计算模块，数据通过第一、二通道传输，若是做人脸跟随时，第一边缘计算模块对原始数据进行图像处理标定出人脸所在位置，数据经第一边缘计算模块处理后直接进入第二机器人决策模块，第二机器人决策模块根据预设的人脸位置与边缘计算的结果进行比对评估，以判定机器人是否要捕捉人脸并跟随人脸位置，当摄像头数据与预设阈值匹配时，立即控制执行模块执行对应操作，此时不需要云端参与，当摄像头进行人脸识别动作时，摄像头数据进入到第二边缘计算模块中，第二边缘计算模块根据需求获取人脸在图像中的位置，处理并裁切人脸部分图像，获取相关人脸特征，由于仅获取人脸特征部分的数据，极大地减少了数据量，一定程度上节约了能耗，然后通信模块将带有人脸特征的图像数据上传到云平台，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于边缘计算的机器人能效优化方法，其特征在于：包括机器人原始数据采集模块、第一机器人决策模块、第一边缘计算模块、第二机器人决策模块、执行模块、第二边缘计算模块、通信模块、第三机器人决策模块和云平台，所述机器人原始数据采集模块的输出端与第一机器人决策模块的输入端电连接，且第一机器人决策模块的输出端分别与第一边缘计算模块、第二边缘计算模块、通信模块的输入端电连接，所述第二机器人决策模块的输入端与第一边缘计算模块的输出端电连接，且第二机器人决策模块的输出端与执行模块的输入端电连接，所述第二边缘计算模块的输出端与通信模块的输出端电连接，且通信模块与云平台之间双向连接，所述通信模块的输出端与第三机器人决策模块的输入端电连接，且第三机器人决策模块的输出端与执行模块的输入端电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘计算的机器人能效优化方法，其特征在于：包括机器人原始数据采集模块、第一机器人决策模块、第一边缘计算模块、第二机器人决策模块、执行模块、第二边缘计算模块、通信模块、第三机器人决策模块和云平台，所述机器人原始数据采集模块的输出端与第一机器人决策模块的输入端电连接，且第一机器人决策模块的输出端分别与第一边缘计算模块、第二边缘计算模块、通信模块的输入端电连接，所述第二机器人决策模块的输入端与第一边缘计算模块的输出端电连接，且第二机器人决策模块的输出端与执行模块的输入端电连接，所述第二边缘计算模块的输出端与通信模块的输出端电连接，且通信模块与云平台之间双向连接，所述通信模块的输出端与第三机器人决策模块的输入端电连接，且第三机器人决策模块的输出端与执行模块的输入端电连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的机器人能效优化方法，其特征在于：所述机器人原始采集模块包括摄像头、麦克风、触摸传感器、距离传感器、电压电流传感器、测速传感器、力矩传感器等传感器，所述摄像头、麦克风、触摸传感器、距离传感器、电压电流传感器、测速传感器、...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢锋，李璟，张意，黄胜男，苏耀飞，乐程胜，
申请(专利权)人：常州市小先信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32