复杂动态工况下智能自适应控制系统技术方案

本发明专利技术公开了复杂动态工况下智能自适应控制系统，包括感知模块、数据采集与处理模块、运动控制模块、智能算法模块、执行模块、通信模块、用户界面模块，感知模块用于感知环境和获取关键的输入信息，数据采集与处理模块用于对数据进行采集、处理和存储，运动控制模块用于生成、实现和监控机器人的运动控制，智能算法模块用于提供智能化的功能和决策支持，执行模块，执行模块用于负责机器人的运动执行和输出。本发明专利技术通过智能算法、自适应控制和模式识别技术，使工业机器人能够适应复杂动态工况下的任务需求，实现高效的运动控制和优化路径规划，从而提高生产效率和产能。从而提高生产效率和产能。从而提高生产效率和产能。

【技术实现步骤摘要】
复杂动态工况下智能自适应控制系统


[0001]本专利技术涉及工业机器人控制
，特别涉及复杂动态工况下智能自适应控制系统。

技术介绍

[0002]工业机器人是一种基于工业生产的智能机器人，通过工业机器人实现工业自动化生产和操作，但是现在的工业机器人具有一定的弊端，其对环境的感知情况较弱，且工业机器人的工作环境复杂，同时工作环境中还含有更为复杂的动态工况，使得工业机器人存在着因为环境信息感知错误出现碰撞的现象，导致机器人损坏，同时还会因为动态工况复杂导致机器人无法进行最优工作路线的规划，从而降低了工业自动化生产效率，为此，我们提出一种工业机器人复杂动态工况下智能自适应控制系统。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供复杂动态工况下智能自适应控制系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：复杂动态工况下智能自适应控制系统，包括：
[0005]感知模块，所述感知模块用于感知环境和获取关键的输入信息；
[0006]数据采集与处理模块，所述数据采集与处理模块用于对数据进行采集、处理和存储；
[0007]运动控制模块，所述运动控制模块用于生成、实现和监控机器人的运动控制；
[0008]智能算法模块，所述智能算法模块用于提供智能化的功能和决策支持；
[0009]执行模块，所述执行模块用于负责机器人的运动执行和输出；
[0010]通信模块，所述通信模块用于负责机器人与外部设备之间的数据传输和通信；
[0011]用户界面模块，所述用户界面模块用于提供直观可交互的界面。
[0012]优选的，所述感知模块包括力传感模块、视觉传感模块和位置传感模块，所述力传感模块用于感知机器人与外界的相互作用力，所述视觉传感模块用于获取环境中的视觉信息，所述位置传感模块用于测量机器人在空间中的位置和姿态。
[0013]优选的，所述数据采集模块与处理模块包括数据采集单元、数据预处理单元和数据存储单元，所述数据采集单元用于获取感知模块感知的数据，所述数据预处理单元用于对采集到的原始数据进行处理和优化，所述数据存储单元用于存储采集和处理后的数据。
[0014]优选的，所述运动控制模块包括运动规划单元、动态运动控制单元和碰撞检测与避障单元，所述运动规划单元用于生成机器人的运动轨迹和路径规划，所述动态运动控制单元用于实时控制机器人的运动，所述碰撞检测与避障单元用于检测机器人与环境之间的碰撞风险，并采取相应的措施避免碰撞。
[0015]优选的，所述智能算法模块包括机器学习单元、模式识别单元和自适应控制单元，
所述机器学习单元用于学习和预测机器人在不同工况下的行为和响应，所述模式识别单元用于分析和识别数据，识别出特定的模式或事件，所述自适应控制单元用于动态调整控制策略和参数，使机器人进行自适应控制。
[0016]优选的，所述执行模块包括关节执行单元、末端执行单元和驱动单元，所述关节执行单元用于控制机器人的关节运动，所述末端执行单元用于负责机器人末端工具的执行和操作，所述驱动单元用于接收和处理来自运动控制模块的指令和控制信号，并将其转化为执行所需的驱动信号。
[0017]优选的，所述通信模块包括传感通信单元、控制通信单元和外部设备通信单元，所述传感通信单元用于负责与感知模块之间的数据传输和通信，所述控制通信单元用于负责与控制器之间的数据传输和通信，所述外部设备通信单元用于负责与外部设备之间的数据传输和通信。
[0018]优选的，所述用户界面模块包括监控与显示单元、参数设置单元和故障诊断单元，所述监控与显示单元用于实时监控和显示机器人的状态和运行信息，所述参数设置单元用于用户对系统的参数进行设置和调整，所述故障诊断单元用于检测和诊断系统中出现的故障和问题。
[0019]本专利技术的技术效果和优点：
[0020](1)本专利技术通过智能算法、自适应控制和模式识别技术，使工业机器人能够适应复杂动态工况下的任务需求，实现高效的运动控制和优化路径规划，从而提高生产效率和产能；
[0021](2)本专利技术通过碰撞检测与避障单元能够实时监测机器人与环境之间的碰撞风险，并采取相应的措施避免碰撞，这有助于提高工作安全性，减少事故和损坏风险；
[0022](3)本专利技术通过智能算法模块和自适应控制单元能够根据实时环境和任务需求动态调整控制策略和参数，这使得工业机器人能够灵活适应不同工况和任务，提高控制精度和适应性。
附图说明
[0023]图1为本专利技术自适应控制系统示意图。
[0024]图2为本专利技术感知模块示意图。
[0025]图3为本专利技术数据采集与处理模块示意图。
[0026]图4为本专利技术运动控制模块示意图。
[0027]图5为本专利技术智能算法模块示意图。
[0028]图6为本专利技术执行模块示意图。
[0029]图7为本专利技术通信模块示意图。
[0030]图8为本专利技术用户界面模块示意图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅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做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。
[0032]本专利技术提供了如图1
‑
8所示的复杂动态工况下智能自适应控制系统，包括：
[0033]感知模块，感知模块用于感知环境和获取关键的输入信息，感知模块能够检测和测量各种物理量，从而提供给系统其他模块进一步处理和决策；
[0034]数据采集与处理模块，数据采集与处理模块用于对数据进行采集、处理和存储，以便后续的分析和控制决策；
[0035]运动控制模块，运动控制模块用于生成、实现和监控机器人的运动控制，确保机器人能够在复杂的工作环境中安全、高效的执行任务；
[0036]智能算法模块，智能算法模块用于提供智能化的功能和决策支持，以优化机器人的控制和性能；
[0037]执行模块，执行模块用于负责机器人的运动执行和输出；
[0038]通信模块，通信模块用于负责机器人与外部设备之间的数据传输和通信，以实现信息交换和系统协同；
[0039]用户界面模块，用户界面模块用于提供直观可交互的界面；
[0040]优先的，感知模块包括力传感模块、视觉传感模块和位置传感模块，力传感模块用于感知机器人与外界的相互作用力，包括机器人末端执行器施加的力和外部环境对机器人的作用力，系统可以实时监测和控制机器人与外部环境的交互力，从而实现更精准的力控制和碰撞检测，视觉传感模块用于获取环境中的视觉信息，能够感知和捕捉机器人周围的图像和视频，并将其转化为数字信号供系统处理，通过视觉传感模块，系统可以实现目标检测、位置识别、物体跟踪功能，从而实现视觉引导、视觉反馈和视觉控制，位置传感模块用于测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.复杂动态工况下智能自适应控制系统，其特征在于，包括：感知模块，所述感知模块用于感知环境和获取关键的输入信息；数据采集与处理模块，所述数据采集与处理模块用于对数据进行采集、处理和存储；运动控制模块，所述运动控制模块用于生成、实现和监控机器人的运动控制；智能算法模块，所述智能算法模块用于提供智能化的功能和决策支持；执行模块，所述执行模块用于负责机器人的运动执行和输出；通信模块，所述通信模块用于负责机器人与外部设备之间的数据传输和通信；用户界面模块，所述用户界面模块用于提供直观可交互的界面。2.根据权利要求1所述的复杂动态工况下智能自适应控制系统，其特征在于，所述感知模块包括力传感模块、视觉传感模块和位置传感模块，所述力传感模块用于感知机器人与外界的相互作用力，所述视觉传感模块用于获取环境中的视觉信息，所述位置传感模块用于测量机器人在空间中的位置和姿态。3.根据权利要求1所述的复杂动态工况下智能自适应控制系统，其特征在于，所述数据采集模块与处理模块包括数据采集单元、数据预处理单元和数据存储单元，所述数据采集单元用于获取感知模块感知的数据，所述数据预处理单元用于对采集到的原始数据进行处理和优化，所述数据存储单元用于存储采集和处理后的数据。4.根据权利要求1所述的复杂动态工况下智能自适应控制系统，其特征在于，所述运动控制模块包括运动规划单元、动态运动控制单元和碰撞检测与避障单元，所述运动规划单元用于生成机器人的运动轨迹和路径规划，所述动态运动控制单元用于实时控制机器人的运动，所述碰撞检测与避障单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄彤军，刘红，黄睿，
申请(专利权)人：苏州纽卡斯尔智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：