本發(fā)明涉及機(jī)器人編程的,尤其涉及一種編程機(jī)器人的控制方法。
背景技術(shù):
1、隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展,編程機(jī)器人在各行各業(yè)中逐漸得到廣泛應(yīng)用,尤其是在自動(dòng)化、智能制造、教育和服務(wù)等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的編程機(jī)器人多依賴于固定的編程模式,如文本編程模式或圖形化編程模式,操作流程較為單一,且對(duì)于不同任務(wù)復(fù)雜度及環(huán)境變化的適應(yīng)性較差。尤其在面對(duì)復(fù)雜任務(wù)或動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境時(shí),編程模式的靈活性和適應(yīng)性顯得尤為重要。
2、目前,已有一些研究探索了自動(dòng)化控制系統(tǒng)和智能機(jī)器人系統(tǒng)的自適應(yīng)編程方法。這些方法通常依賴于預(yù)設(shè)規(guī)則或通過(guò)人工設(shè)置來(lái)調(diào)整編程模式,但它們大多局限于特定的任務(wù)場(chǎng)景,未能有效考慮任務(wù)復(fù)雜度和環(huán)境變化的綜合影響。此外,現(xiàn)有的機(jī)器人控制方法往往未能充分實(shí)現(xiàn)基于環(huán)境數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整和任務(wù)復(fù)雜度分析,缺乏對(duì)復(fù)雜環(huán)境及任務(wù)的智能響應(yīng)機(jī)制。為此我們提出一種編程機(jī)器人的控制方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請(qǐng)的說(shuō)明書摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說(shuō)明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊,而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。
2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
3、第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供一種編程機(jī)器人的控制方法,包括:
4、s1、接收用戶輸入的任務(wù)信息,通過(guò)預(yù)設(shè)算法評(píng)估每個(gè)任務(wù)的復(fù)雜度;
5、s2、機(jī)器人通過(guò)傳感器獲取當(dāng)前環(huán)境信息,根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)評(píng)估是否需要切換編程模式;
6、s3、根據(jù)任務(wù)的復(fù)雜度和執(zhí)行環(huán)境的變化,系統(tǒng)自動(dòng)選擇適合的編程模式;
7、s4、用戶通過(guò)統(tǒng)一的用戶界面,允許用戶根據(jù)任務(wù)需求隨時(shí)切換編程模式。
8、作為本發(fā)明所述一種編程機(jī)器人的控制方法的一種優(yōu)選方案,其中:所述評(píng)估任務(wù)復(fù)雜度的的預(yù)設(shè)算法具體如下:
9、
10、其中:ctask為任務(wù)模塊的復(fù)雜度;x為任務(wù)模塊的計(jì)算量,fcalc(x)代表計(jì)算量函數(shù);l為任務(wù)模塊的邏輯深度,flogic(l)是描述任務(wù)邏輯復(fù)雜度的函數(shù);e為環(huán)境動(dòng)態(tài)性,eenv(e)是環(huán)境影響的函數(shù);t為任務(wù)預(yù)期執(zhí)行時(shí)間;a、b、c為權(quán)重系數(shù),用來(lái)調(diào)整各個(gè)因素在復(fù)雜度計(jì)算中的重要性。
11、作為本發(fā)明所述一種編程機(jī)器人的控制方法的一種優(yōu)選方案,其中:所述fcalc(x)具體算法如下:
12、fcalc(t)=log(x+1)。
13、作為本發(fā)明所述一種編程機(jī)器人的控制方法的一種優(yōu)選方案,其中:所述flogic(l)具體算法如下:
14、flogic(l)=el。
15、作為本發(fā)明所述一種編程機(jī)器人的控制方法的一種優(yōu)選方案,其中:所述fenv(e)具體算法如下:
16、
17、作為本發(fā)明所述一種編程機(jī)器人的控制方法的一種優(yōu)選方案,其中:所述環(huán)境數(shù)據(jù)評(píng)估具體算法如下:
18、
19、其中:w為溫度;h為濕度;p為氣壓;d為為氣壓對(duì)環(huán)境影響的指數(shù);n為污染指數(shù);l為光照強(qiáng)度;z、r、k、j分別為權(quán)重系數(shù),分別用于調(diào)節(jié)溫度、濕度、氣壓、污染指數(shù)與光照強(qiáng)度的相對(duì)重要性;f、g是綜合考慮時(shí)間和其他環(huán)境因素的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù),能夠調(diào)整各因素對(duì)整體復(fù)雜度的影響比例。
20、作為本發(fā)明所述一種編程機(jī)器人的控制方法的一種優(yōu)選方案,其中:所述任務(wù)復(fù)雜度的的預(yù)設(shè)算法具體值域劃分如下:
21、最簡(jiǎn)單任務(wù):ctask∈[0,1);
22、簡(jiǎn)單任務(wù):ctask∈[1,3);
23、中等復(fù)雜度任務(wù):ctask∈[3,5);
24、高復(fù)雜度任務(wù):ctask∈[5,8);
25、極高復(fù)雜度任務(wù):ctask∈[8,+∞)。
26、作為本發(fā)明所述一種編程機(jī)器人的控制方法的一種優(yōu)選方案,其中:所述環(huán)境數(shù)據(jù)評(píng)估算法值域如下:
27、最優(yōu)環(huán)境:eenv∈[0,1);
28、較優(yōu)環(huán)境:eenv∈[1,3);
29、一般環(huán)境:eenv∈[3,5);
30、較差環(huán)境:eenv∈[5,8);
31、極差環(huán)境:eenv∈[8,+∞)。
32、作為本發(fā)明所述一種編程機(jī)器人的控制方法的一種優(yōu)選方案,其中:所述編程模式切換規(guī)則具體如下:
33、語(yǔ)音編程模式:ctask∈[0,1),eenv∈[0,2);
34、圖形化編程模式:ctask∈[0,3),eenv∈[0,3);
35、混合編程模式:ctask∈[3,5),eenv∈[3,5);
36、文本編輯模式:ctask∈[5,8),eenv∈[5,8);
37、高級(jí)編程模式:ctask∈[8,+∞),eenv∈[8,+∞)。
38、第二方面本發(fā)明實(shí)施例提供一種編程機(jī)器人的控制系統(tǒng),包括:
39、用戶交互界面:允許用戶輸入任務(wù)信息并查看當(dāng)前系統(tǒng)的編程模式,用戶可以通過(guò)該界面手動(dòng)切換編程模式;
40、任務(wù)復(fù)雜度評(píng)估模塊:根據(jù)用戶輸入的任務(wù)信息進(jìn)行復(fù)雜度分析,得出任務(wù)復(fù)雜度值;
41、環(huán)境數(shù)據(jù)評(píng)估模塊:機(jī)器人通過(guò)傳感器獲取當(dāng)前環(huán)境信息,如光纖障礙物、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、障礙物的變化情況等,根據(jù)這些數(shù)據(jù)評(píng)估環(huán)境的復(fù)雜度;
42、編程模式切換模塊:根據(jù)任務(wù)復(fù)雜度和環(huán)境復(fù)雜度,選擇最合適的編程模式,支持自動(dòng)模式切換和用戶手動(dòng)模式切換;
43、編程模式執(zhí)行模塊:包括語(yǔ)言編程單元、圖形編程單元、文本編程單元和高級(jí)編程單元,根據(jù)選擇的編程模式,激活相應(yīng)的編程模塊進(jìn)行任務(wù)執(zhí)行。
44、本發(fā)明的有益效果:
45、本發(fā)明能夠根據(jù)任務(wù)復(fù)雜度和環(huán)境變化自適應(yīng)切換編程模式,從而使得機(jī)器人在面對(duì)不同類型的任務(wù)時(shí),能夠靈活選擇最合適的編程方式,從而使得機(jī)器人在面對(duì)不同類型的任務(wù)時(shí),能夠靈活選擇最合適的編程方式,這種自適應(yīng)能力使得機(jī)器人能夠適應(yīng)更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景,不受固定編程模式的限制。同時(shí)使得不同技能水平的用戶都能有效操作機(jī)器人,對(duì)于非專業(yè)用戶,語(yǔ)音或圖形化編程提供了便捷和直觀的交互方式,而對(duì)于技術(shù)專家,則可以通過(guò)文本編程精確控制機(jī)器人任務(wù)的執(zhí)行。無(wú)論是初學(xué)者還是經(jīng)驗(yàn)豐富的用戶,都能在其適合的模式下完成任務(wù),提高了用戶體驗(yàn)和系統(tǒng)的易用性。
1.一種編程機(jī)器人的控制方法,其特征在于:包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種編程機(jī)器人的控制方法,其特征在于:所述評(píng)估任務(wù)復(fù)雜度的的預(yù)設(shè)算法具體如下:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種編程機(jī)器人的控制方法,其特征在于:所述fcalc(x)具體算法如下:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種編程機(jī)器人的控制方法,其特征在于:所述flogic(l)具體算法如下:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種編程機(jī)器人的控制方法,其特征在于:所述fenv(e)具體算法如下:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種編程機(jī)器人的控制方法,其特征在于:所述環(huán)境數(shù)據(jù)評(píng)估具體算法如下:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種編程機(jī)器人的控制方法,其特征在于:所述任務(wù)復(fù)雜度的的預(yù)設(shè)算法具體值域劃分如下:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種編程機(jī)器人的控制方法,其特征在于:所述環(huán)境數(shù)據(jù)評(píng)估算法值域如下:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種編程機(jī)器人的控制方法,其特征在于:所述編程模式切換規(guī)則具體如下:
10.一種編程機(jī)器人的控制系統(tǒng),基于權(quán)利要求1-9所述的一種編程機(jī)器人的控制方法,其特征在于:包括: