云端机器人系统、云服务器、机器人控制模块和机器人技术方案

本发明专利技术实施例涉及机器人技术领域，公开了一种云端机器人系统、云服务器、机器人控制模块和机器人。云端机器人系统包括云服务器和机器人控制模块，所述云服务器包括机器人接入与数据交换模块、知识和数据智能模块、人工增强机器智能模块、数字孪生运行核心模块和机器人大数据模块，所述机器人控制模块位于实体机器人，所述机器人控制模块和所述云服务器之间通过专用网络进行通信。通过上述方式，本发明专利技术实施例实现了动态闭环、持续进化的智能云端机器人系统。人系统。人系统。

【技术实现步骤摘要】
云端机器人系统、云服务器、机器人控制模块和机器人


[0001]本专利技术实施例涉及机器人
，具体涉及一种云端机器人系统、云服务器、机器人控制模块和机器人。

技术介绍

[0002]目前，在机器人的实现方式中，云端机器人得到了越来越广泛的应用。其中，在危险的、肮脏的、重复性的以及实现较为困难的一些应用场景中，对云端机器人的要求也更高，产生了功能上可以替代人类的智能机器人的市场需求。
[0003]现有技术中的云端机器人实现方案不够智能，尚不能满足市场需求。如何构建一种更为智能的云端机器人系统架构，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术实施例提供了一种云端机器人系统、云服务器、机器人控制模块和机器人，用于解决现有技术中存在的云端机器人实现方案不够智能的问题。
[0005]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种云端机器人系统，包括云服务器和机器人控制模块，所述云服务器包括机器人接入与数据交换模块、知识和数据智能模块、人工增强机器智能模块、数字孪生运行核心模块和机器人大数据模块，所述机器人控制模块位于实体机器人，所述机器人控制模块和所述云服务器之间通过专用网络进行通信；其中，
[0006]所述机器人接入与数据交换模块用于进行机器人服务进程注册和机器人接入认证，以及接收所述机器人控制模块发送的多源数据，并进行数据的交换、融合和分发；
[0007]所述知识和数据智能模块用于提供机器人服务的多领域知识图谱、机器人行为动作库和三维环境语义地图；
[0008]所述数字孪生运行核心模块包括数字孪生世界和数字孪生体，所述机器人控制模块包括数字孪生副本，其中，所述数字孪生世界基于所述三维环境语义地图构建，所述数字孪生体为与所述实体机器人物理属性相同的物理模型，所述数字孪生副本为运行在所述云服务器上的所述数字孪生体的副本；所述数字孪生体用于在所述数字孪生世界中基于所述机器人服务的多领域知识图谱、所述机器人行为动作库和所述多源数据执行机器人技能和应用的训练和在线运行，所述数字孪生副本根据所述数字孪生体执行的机器人技能和应用，同步控制所述实体机器人执行所述机器人技能和应用；
[0009]所述人工增强机器智能模块通过语言AI、视觉AI、运动AI、多模态AI和人工增强AI，支持所述数字孪生运行核心模块进行机器人技能和应用的训练和在线运行；
[0010]所述机器人大数据模块用于存储和分析所述多源数据，将分析后的多源数据反馈给所述数字孪生运行核心模块用于所述机器人技能和应用的训练和在线运行；
[0011]所述机器人控制模块还用于向所述机器人接入与数据交换模块发送多源数据。
[0012]在一种可选的方式中，所述云服务器还包括机器人业务应用服务平台，用于对所述实体机器人进行配置，以及提供机器人服务的下载。
[0013]在一种可选的方式中，所述对所述实体机器人进行配置，包括：
[0014]配置所述实体机器人的数字孪生体模型、机器人名称、角色、性格、应用场景及对话、语言参数、网络参数、待识别的用户人脸清单和对应的机器人服务中的一种或多种，其中所述应用场景根据所述三维环境语义地图配置。
[0015]在一种可选的方式中，所述云服务器还包括机器人开放平台，用于提供机器人服务开发接口以供开发者进行所述机器人服务开发。
[0016]在一种可选的方式中，所述机器人服务为基于所述数字孪生体开发和训练的应用，所述机器人服务开发包括数字孪生体开发、机器人行为和动作编辑和机器人业务行为蓝图编辑。
[0017]在一种可选的方式中，所述数字孪生运行核心模块还用于：在所述数字孪生体在所述数字孪生世界中执行所述机器人技能和应用的训练过程中，若所述数字孪生体执行所述机器人技能和应用的完成情况的数值化评价超过第一预设阈值时，确定所述机器人技能和应用的训练完成，若确定所述机器人技能和应用的训练完成，将训练完成的机器人技能和应用加载到所述机器人控制模块进行同步试运行；
[0018]所述机器人控制模块还用于：加载并同步试运行训练完成的机器人技能和应用；
[0019]所述数字孪生运行核心模块还用于：若所述机器人控制模块试运行训练完成的机器人技能和应用的完成情况的数值化评价超过第二预设阈值时，将所述机器人技能和应用所对应的服务发布至所述机器人业务应用服务平台。
[0020]在一种可选的方式中，所述数字孪生运行核心模块还包括第一游戏引擎，用于加载所述数字孪生体和所述数字孪生世界，运行和更新所述数字孪生世界，以及运行所述数字孪生体的行为和动作；
[0021]所述机器人控制模块还包括第二游戏引擎，用于运行所述数字孪生副本；
[0022]所述第一游戏引擎和所述第二游戏引擎用于共同驱动所述数字孪生体和所述数字孪生副本的行为和动作同步执行。
[0023]在一种可选的方式中，所述数字孪生运行核心模块进一步用于：将所述数字孪生体的行为和动作通过所述专用网络同步给所述机器人控制模块上的数字孪生副本；
[0024]所述数字孪生副本根据所述数字孪生体的行为和动作，同步控制所述实体机器人执行所述行为和动作。
[0025]在一种可选的方式中，所述机器人控制模块还用于：将所述实体机器人的传感器获取的当前环境变化信息和实体机器人自身行为和动作变化信息发送给所述数字孪生运行核心模块，以使所述数字孪生体与所述实体机器人保持行为和动作同步。
[0026]在一种可选的方式中，所述多领域知识图谱包括与机器人服务相关的实体之间关系的语义网络，所述语义网络包括信息和知识，所述信息用于描述外部客观事实，所述知识是外部客观规律的归纳和总结；
[0027]所述机器人行为动作库包括机器人通过模仿学习到的人类行为和动作；
[0028]所述三维环境语义地图是实体机器人所处的三维环境的语义数据，所述三维环境语义地图通过如下方式获得：将所述多源数据进行融合获得三维环境数据，基于所述三维环境数据通过语义分割进行地图建模，构建所述三维环境语义地图。
[0029]在一种可选的方式中，所述构建所述三维环境语义地图，包括：
[0030]结合基于深度学习的应用场景识别、物体检测识别、几何模型表示、空间语义关系和语义标注，构建多语义融合的三维环境语义地图。
[0031]在一种可选的方式中，所述语言AI包括自动语音识别、自然语言理解和语音合成；所述视觉AI包括人脸识别、人体识别、人像识别、物体识别和环境场景识别；所述运动AI包括外力传感感知、自主移动和导航、肢体动作；所述多模态AI是指具有所述语言AI、视觉AI和运动AI的能力，以及同时具有多因素结合输出的能力，其中所述多因素结合输出包括所述语言AI、视觉AI和运动AI的输入以及语音输出、运动输出；
[0032]所述人工增强AI用于：通过人工介入操作为系统强化学习提供正向激励输入，在人工介入操作时，所述语言AI、视觉AI、运动AI和多模态AI均是在线运行状态。
[0033]在一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种云端机器人系统，其特征在于，包括云服务器和机器人控制模块，所述云服务器包括机器人接入与数据交换模块、知识和数据智能模块、人工增强机器智能模块、数字孪生运行核心模块和机器人大数据模块，所述机器人控制模块位于实体机器人，所述机器人控制模块和所述云服务器之间通过专用网络进行通信；其中，所述机器人接入与数据交换模块用于进行机器人服务进程注册和机器人接入认证，以及接收所述机器人控制模块发送的多源数据，并进行数据的交换、融合和分发；所述知识和数据智能模块用于提供机器人服务的多领域知识图谱、机器人行为动作库和三维环境语义地图；所述数字孪生运行核心模块包括数字孪生世界和数字孪生体，所述机器人控制模块包括数字孪生副本，其中，所述数字孪生世界基于所述三维环境语义地图构建，所述数字孪生体为与所述实体机器人物理属性相同的物理模型，所述数字孪生副本为运行在所述云服务器上的所述数字孪生体的副本；所述数字孪生体用于在所述数字孪生世界中基于所述机器人服务的多领域知识图谱、所述机器人行为动作库和所述多源数据执行机器人技能和应用的训练和在线运行，所述数字孪生副本根据所述数字孪生体执行的机器人技能和应用，同步控制所述实体机器人执行所述机器人技能和应用；所述人工增强机器智能模块通过语言AI、视觉AI、运动AI、多模态AI和人工增强AI，支持所述数字孪生运行核心模块进行机器人技能和应用的训练和在线运行；所述机器人大数据模块用于存储和分析所述多源数据，将分析后的多源数据反馈给所述数字孪生运行核心模块用于所述机器人技能和应用的训练和在线运行；所述机器人控制模块还用于向所述机器人接入与数据交换模块发送多源数据。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述云服务器还包括机器人业务应用服务平台，用于对所述实体机器人进行配置，以及提供机器人服务的下载。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述对所述实体机器人进行配置，包括：配置所述实体机器人的数字孪生体模型、机器人名称、角色、性格、应用场景及对话、语言参数、网络参数、待识别的用户人脸清单和对应的机器人服务中的一种或多种，其中所述应用场景根据所述三维环境语义地图配置。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述云服务器还包括机器人开放平台，用于提供机器人服务开发接口以供开发者进行所述机器人服务开发。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述机器人服务为基于所述数字孪生体开发和训练的应用，所述机器人服务开发包括数字孪生体开发、机器人行为和动作编辑和机器人业务行为蓝图编辑。6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数字孪生运行核心模块还用于：在所述数字孪生体在所述数字孪生世界中执行所述机器人技能和应用的训练过程中，若所述数字孪生体执行所述机器人服务的完成情况的数值化评价超过第一预设阈值时，确定所述机器人技能和应用的训练完成，若确定所述机器人技能和应用的训练完成，将训练完成的机器人技能和应用加载到所述机器人控制模块进行同步试运行；所述机器人控制模块还用于：加载并同步试运行训练完成的机器人技能和应用；所述数字孪生运行核心模块还用于：若所述机器人控制模块试运行训练完成的机器人技能和应用的完成情况的数值化评价超过第二预设阈值时，将所述机器人技能和应用所对
应的服务发布至所述机器人业务应用服务平台。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数字孪生运行核心模块还包括第一游戏引擎，用于加载所述数字孪生体和所述数字孪生世界，运行和更新所述数字孪生世界，以及运行所述数字孪生体的行为和动作；所述机器人控制模块还包括第二游戏引擎，用于运行所述数字孪生副本；所述第一游戏引擎和所述第二游戏引擎用于共同驱动所述数字孪生体和所述数字孪生副本的行为和动作同步执行。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数字孪生运行核心模块进一步用于：将所述数字孪生体的行为和动作通过所述专用网络同步给所述机器人控制模块上的数字孪生副本；所述数字孪生副本根据所述数字孪生体的行为和动作，同步控制所述实体机器人执行所述行为和动作。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机器人控制模块还用于：将所述实体机器人的传感器获取的当前环境变化信息和实体机器人自身行为和动作变化信息发送给所述数字孪生运行核心模块，以使所述数字孪生体与所述实体机器人保持行为和动作同步。10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多领域知识图谱包括与机器人服务相关的实体之间关系的语义网络，所述语义网络包括信息和知识，所述信息用于描述外部客观事实，所述知识是外部客观规律的归纳和总结；所述机器人行为动作库包括机器人通过模仿学习到的人类行为和动作；所述三...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓庆，张站朝，马世奎，王斌，董文锋，
申请(专利权)人：达闼机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：