基于智能奶茶机器人对多设备进行智能协调的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于智能奶茶机器人对多设备进行智能协调的控制方法，包括：基于协调控制单元，机器人利用机械手将位于果肉摏捣机中摏捣完成的雪克杯取出后送至扫码果糖定量充填机进行果糖定量充填操作；机器人根据协调控制单元的控制指令用机械手将果糖定量充填完成后的雪克杯取出，将雪克杯送至茶汤定量机中进行茶汤定量充填操作；茶汤定量充填完成后，机器人根据控制指令利用双机械握住已盖好杯盖的雪克杯进行摇晃，摇晃至口味均匀后将奶茶倒入奶茶杯，通过奶茶封口机对奶茶杯进行封口操作。从而实现奶茶机器人对多设备的智能协调控制，确保利用机械手移动雪克杯时稳定运行，保证雪克杯中的饮品不会漏出。保证雪克杯中的饮品不会漏出。保证雪克杯中的饮品不会漏出。

【技术实现步骤摘要】
基于智能奶茶机器人对多设备进行智能协调的控制方法


[0001]本专利技术涉及智能协调控制技术，尤其涉及一种基于智能奶茶机器人对多设备进行智能协调的控制方法。

技术介绍

[0002]当前多种奶茶设备为人为操作，存在操作复杂消耗时间的问题，随着机器人的诞生，很多机器人应用于复杂多样的服务业，通过机器人替代人力自动操作多种奶茶设备，再制作奶茶过程中，又该如何对该过程进行协调的控制，确保雪克杯中的饮品在移动过程中保持稳定，饮品不会因为运动而流出。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种基于智能奶茶机器人对多设备进行智能协调的控制方法，以解决现有技术中存在的当前多种奶茶设备为人为操作，存在操作复杂消耗时间的问题，随着机器人的诞生，很多机器人应用于复杂多样的服务业，通过机器人替代人力自动操作多种奶茶设备，再制作奶茶过程中，又该如何对该过程进行协调的控制，确保雪克杯中的饮品在移动过程中保持稳定，饮品不会因为运动而流出的上述问题。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]基于智能奶茶机器人对多设备进行智能协调的控制方法，包括：
[0006]S101：基于协调控制单元，机器人利用机械手将位于果肉摏捣机中摏捣完成的雪克杯取出后送至扫码果糖定量充填机进行果糖定量充填操作；
[0007]S102：机器人根据协调控制单元的控制指令用机械手将果糖定量充填完成后的雪克杯取出，将雪克杯送至茶汤定量机中进行茶汤定量充填操作；
[0008]S103：茶汤定量充填完成后，机器人根据控制指令利用双机械握住已盖好杯盖的雪克杯进行摇晃，摇晃至口味均匀后将奶茶倒入奶茶杯，通过奶茶封口机对奶茶杯进行封口操作。
[0009]其中，所述S101步骤包括：
[0010]S1011：将雪克杯置于果肉摏捣机的雪克杯承载座内，果肉摏捣机自动运载装填好果肉和冰块的雪克杯进入到固定的摏捣位置进行摏捣，摏捣完成后雪克杯在承载座内自动退回至原来起始位置；
[0011]S1012：机器人将根据协调控制单元中的控制指令用机械手取出置于果肉摏捣机承载座内装有已摏捣完成的雪克杯；
[0012]S1013：将雪克杯送至扫码果糖定量充填机前,通过对雪克杯进行扫码操作获取对应指令，根据对应指令进行果糖定量充填的程序操作。
[0013]其中，所述S102步骤包括：
[0014]S1021：当果糖定量充填操作完成后，机器人将根据指令用机械手取出置于果糖定量机承载座内的雪克杯；
[0015]S1022：在机械手取出雪克杯时，通过控制指令保持雪克杯平衡运行；
[0016]S1023：通过机械手将雪克杯送至茶汤定量机中，茶汤定量机执行扫码获取对应指令，根据对应指令进行茶汤定量充填的程序操作。
[0017]其中，所述S103步骤包括：
[0018]S1031：茶汤定量充填完成后，机械手取杯盖后盖在雪克杯上，机器人机械手握住已盖好杯盖的雪克杯，根据控制指令进行律动摇晃雪克杯，使雪克杯中的饮品口味均匀协调；
[0019]S1032：通过机器人机械手将雪克杯置于固定位置，根据消费者订单对雪克杯进行加料操作，加料包括固体的果仁、膏体的调和奶油；
[0020]S1033：加料完成后，通过机械手将雪克杯中的奶茶倒入奶茶杯，通过奶茶封口机对奶茶杯进行封口操作，获取调制后的特色奶茶。
[0021]其中，所述S1012步骤包括：
[0022]基于协调控制单元，获取当前果肉摏捣机承载座定位数据与扫码果糖定量充填机定位数据，利用RBF神经网络来辨识和补偿未知的雪克杯和机械手之间的动力学祸合和来自外部的不确定干扰，确定机械手当前的移动速度、握紧力度、出发位置和目的位置，协调控制单元根据确定的出发位置向机械手下发控制指令，机械手根据控制指令移动至果肉摏捣机承载座所在位置，协调控制单元根据确定的移动速度和握紧力度向机械手下发取出雪克杯的控制指令，机械手根据控制指令取出雪克杯。
[0023]其中，所述协调控制单元包括：决策层、处理层和执行层，通过执行层独立控制机械手每个关节的电机转动，通过处理层对雪克杯和机械手的动力学参数进行分析，再由RBF神经网络对当前机械手所处状态进行辨识，然后将辨识结果补偿到输出的转矩中形成闭环逼近的控制，通过决策层定义执行层中每个自由度的期望轨迹。
[0024]其中，基于确定的当前移动速度、握紧力度、出发位置和目的位置，决策层制定对应的路径规划，机械手根据路径规划移动，在机械手移动过程中，根据反馈的传感数据对期望的轨迹做进一步的修正和补偿；
[0025]在机械手协调控制单元中包括一个固定的运动轨迹例，当基于运动轨迹例运动时，出现未知环境后则根据传感信号来规划调整运动轨迹例，实时生成更新后的运动轨迹例。
[0026]其中，处理层包括两个RBF神经网络，分别用来辨识未知的雪克杯和机械手动力学，其中包括雪克杯和机械手的动力学耦合以及未知环境的不确定的干扰力矩；辨识后对协调控制单元的输出力矩进行补偿，确定雪克杯所要传递的目的地位；两个RBF神经网络使用聚类方法训练获取网络的中心，然后通过最小二乘法获取网络的权值；
[0027]其中，先建立雪克杯、机械手和整体的李雅普诺夫算法，然后获取未知的雪克杯和机械手动力学，建立对应的RBF神经网络，对机械手辨识，再通过训练方法构建补偿方程。
[0028]其中，通过执行层根据处理层获取的各关节电机的位置、速度和转矩赋予关节电机执行运动任务，并将电机的位置、速度和力矩反馈传输至处理层，处理层将接收的数据作为RBF网络辨识补偿的输入。
[0029]其中，在通过训练方法构建补偿方程过程中，通过模糊控制法进行训练，先确定模糊控制的输入变量和输出变量，再制定模糊控制的控制规则，进行模糊化和去模糊化操作，
再选择模糊控制的输入变量及输出变量的论域并确定模糊控制对应的参数，对应参数包括量化因子和比例因子，编制模糊控制算法的应用程序，合理选择模糊控制算法的采样时间；
[0030]其中，模糊控制的输入变量为机械臂定位数据，机械臂定位数据包括机械臂x方向坐标、y方向坐标、速度大小、角速度大小、手臂方向角度。
[0031]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0032]基于智能奶茶机器人对多设备进行智能协调的控制方法，包括：基于协调控制单元，机器人利用机械手将位于果肉摏捣机中摏捣完成的雪克杯取出后送至扫码果糖定量充填机进行果糖定量充填操作；机器人根据协调控制单元的控制指令用机械手将果糖定量充填完成后的雪克杯取出，将雪克杯送至茶汤定量机中进行茶汤定量充填操作；茶汤定量充填完成后，机器人根据控制指令利用双机械握住已盖好杯盖的雪克杯进行摇晃，摇晃至口味均匀后将奶茶倒入奶茶杯，通过奶茶封口机对奶茶杯进行封口操作。从而实现奶茶机器人对多设备的智能协调控制，确保利用机械手移动雪克杯时稳定运行，保证雪克杯中的饮品不会漏出。
[0033]本专利技术的其它特征和优点将在随本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于智能奶茶机器人对多设备进行智能协调的控制方法，其特征在于，包括：S101：基于协调控制单元，机器人利用机械手将位于果肉摏捣机中摏捣完成的雪克杯取出后送至扫码果糖定量充填机进行果糖定量充填操作；S102：机器人根据协调控制单元的控制指令用机械手将果糖定量充填完成后的雪克杯取出，将雪克杯送至茶汤定量机中进行茶汤定量充填操作；S103：茶汤定量充填完成后，机器人握住已盖好杯盖的雪克杯进行摇晃，摇晃至口味均匀后将奶茶倒入奶茶杯，通过奶茶封口机对奶茶杯进行封口操作。2.根据权利要求1所述的基于智能奶茶机器人对多设备进行智能协调的控制方法，其特征在于，所述S101步骤包括：S1011：将雪克杯置于果肉摏捣机的雪克杯承载座内，果肉摏捣机自动运载装填好果肉和冰块的雪克杯进入到固定的摏捣位置进行摏捣，摏捣完成后雪克杯在承载座内自动退回至原来起始位置；S1012：机器人将根据协调控制单元中的控制指令用机械手取出置于果肉摏捣机承载座内装有已摏捣完成的雪克杯；S1013：将雪克杯送至扫码果糖定量充填机前,通过对雪克杯进行扫码操作获取对应指令，根据对应指令进行果糖定量充填的程序操作。3.根据权利要求1所述的基于智能奶茶机器人对多设备进行智能协调的控制方法，其特征在于，所述S102步骤包括：S1021：当果糖定量充填操作完成后，机器人将根据控制指令用机械手取出置于果糖定量机承载座内的雪克杯；S1022：在机械手取出雪克杯时，通过控制指令保持雪克杯平衡运行；S1023：通过机械手将雪克杯送至茶汤定量机中，茶汤定量机执行扫码获取对应指令，根据对应指令进行茶汤定量充填的程序操作。4.根据权利要求1所述的基于智能奶茶机器人对多设备进行智能协调的控制方法，其特征在于，所述S103步骤包括：S1031：茶汤定量充填完成后，机械手取杯盖后盖在雪克杯上，机器人机械手握住已盖好杯盖的雪克杯，根据控制指令进行律动摇晃雪克杯，使雪克杯中的饮品口味均匀协调；S1032：通过机器人机械手将雪克杯置于固定位置，根据消费者订单对雪克杯进行加料操作，加料包括固体的果仁、膏体的调和奶油；S1033：加料完成后，通过机械手将雪克杯中的奶茶倒入奶茶杯，通过奶茶封口机对奶茶杯进行封口操作，获取调制后的特色奶茶。5.根据权利要求2所述的基于智能奶茶机器人对多设备进行智能协调的控制方法，其特征在于，所述S1012步骤包括：基于协调控制单元，获取当前果肉摏捣机承载座定位数据与扫码果糖定量充填机定位数据，利用RBF神经网络来辨识和补偿未知的雪克杯和机械手之间的动力学祸合和来自外部的不确定干扰，确定机械手当前的移动速度、握紧力度、出发位置和目的位置，协调控制单元根据确定的出发位置向机械手下发控制指令...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐哲定，黎烟烟，张晓春，
申请(专利权)人：广州玺明机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：