CN116300951A - 一种可自我维护的智能agent机器人及其自管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可自我维护的智能agent机器人及其自管理方法,在机器人本体内设有预设任务和任务生成信息,且机器人本体根据实际情况和任务生成信息自行生成任务,预设任务和生成任务组成待执行任务,待执行任务包括有自我维护类待执行任务和服务类待执行任务,机器人本体优先执行自我维护类待执行任务,将机器人模块化,将agent技术引入机器人控制系统,使得机器人能够自主达成设定目标,适应环境变化,进行故障检查,甚至修复,实现了在无人或对机器人操作能力弱的用户控制下完成自理工作与自我维护。
Description
[技术领域]
本发明涉及一种可自我维护的智能agent机器人及其自管理方法。
[背景技术]
物联网时代智能家居中家用机器人的应用已经成了家居市场发展的新方向,引领着家居市场消费的新趋势。现有的家用机器人,需要使用者主动控制较难使用,特别是可自主完成一系列任务的机器人的主要使用用户为独居老人,此类用户较难熟悉使用机器人,且在机器人出故障的时候,也难以进行正确的维护。
[发明内容]
本发明克服了现有技术的不足,提供了一种可自我维护的智能agent机器人及其自管理方法。
为实现上述目的,本发明采用了下列技术方案:
一种可自我维护的智能agent机器人,其特征在于:包括有机器人本体,机器人本体内设有预设任务和任务生成信息,且机器人本体根据实际情况和任务生成信息自行生成任务,预设任务和生成任务组成待执行任务,待执行任务包括有自我维护类待执行任务和服务类待执行任务,机器人本体优先执行自我维护类待执行任务。
如上所述的一种可自我维护的智能agent机器人,其特征在于:机器人本体上设有控制各模块工作执行预设任务且内置有正常状态下各模块的参数值以及根据检测值与对应参数值比较判断各模块是否异常的中枢控制模块,中枢控制模块连接有用于控制机器人移动的移动模块、用于检测移动模块实时工作状态数值的移动自检模块、用于抓取物件执行任务的上肢模块、用于检测上肢模块实时工作状态数值的上肢自检模块、用于与后台服务器无线通讯的通讯模块、用于检测通讯模块连通性有否异常的通讯自检模块、用于供电的电源模块、用于检测电源模块实时工作状态数值的电源自检模块、用于检测中枢控制模块实时工作状态数值的中枢自检模块、用于采集环境图像的视觉模块以及用于检测视觉模块有否异常的视觉自检模块。
如上所述的一种可自我维护的智能agent机器人,其特征在于:机器人本体上还设有分别与中枢控制模块连接用于接收和发出语音的语音模块、用于检测语音模块有否异常的语音自检模块。
如上所述的一种可自我维护的智能agent机器人,其特征在于:移动模块为轮式移动模块或足式移动模块,移动模块包括有移动电机,移动自检模块包括有分别与中枢控制模块连接用于检测移动电机转速的移动电机速度传感器、用于检测移动电机电流值的移动电机电流检测器以及检测移动电机温度的移动电机温度传感器。
如上所述的一种可自我维护的智能agent机器人,其特征在于:上肢模块为具有多个自由度的手臂,上肢模块包括有多个上肢电机,上肢自检模块包括有多组上肢电机检测组件,一组上肢电机检测组件检测一个上肢电机,上肢电机检测组件包括有分别与中枢控制模块连接用于检测上肢电机转速的上肢电机速度传感器、用于检测上肢电机电流值的上肢电机电流检测器以及检测上肢电机温度的上肢电机温度传感器。
如上所述的一种可自我维护的智能agent机器人,其特征在于:电源自检模块包括有分别与中枢控制模块连接用于检测电源模块温度的电池温度传感器、用于检测电源模块内部压力的电池压力传感器、用于检测电源模块电量的电池电量传感器;中枢控制模块包括有CPU模块,中枢自检模块包括有分别与中枢控制模块连接用于检测CPU模块温度的CPU温度传感器、用于检测CPU模块电流电压的CPU电流电压检测器。
一种如上所述机器人的自管理方法,其方法如下:
S1、在中枢控制模块任务队列中设有至少一个服务任务和至少一个定时自检任务;
S2、在中枢控制模块执行服务任务时,中枢控制模块控制对应模块执行服务任务,完成后删去该服务任务;
S3、在中枢控制模块根据定时时间优先执行定时自检任务,中枢控制模块通过自检模块分别对对应的模块进行自检;若自检无误时,中枢控制模块执行下一服务任务;若自检出现异常,在任务队列中插入更优先执行的停机检测任务并执行,确定出现异常的模块后,控制通讯模块向后台服务器发送求助信息。
如上所述的自管理方法,其特征在于:停机自检任务为第二优先级任务,定时自检任务为第三优先级任务,服务任务包括有第四优先级的环境因素任务、第五优先级的定时服务任务、第六优先级的非定时任务,中枢控制模块根据优先级别执行任务队列中的任务。
如上所述的自管理方法,其特征在于:环境因素任务为中枢控制模块通过通讯模块与后台服务器连接接收环境资讯,并根据环境因素生成并插入任务队列的任务;定时服务任务为中枢控制模块根据定时时间生成并插入任务队列中的任务。
如上所述的自管理方法,其特征在于:中枢控制模块在执行任务过程中通过电源自检模块检测电源模块电量,当自检电量低于最低设定值时,生成第一优先级别的紧急充电任务并插入任务队列中;在任务队列中不存在任务时,中枢控制模块生成第七优先级的常规充电任务并插入任务队列中。
本发明的有益效果是:
本发明机器人针对每个模块的功能机制设定功能自检方法,将每个机器人模块和机器人整体设定成一个智能体,有自我检查与修复能力,能够在无人或对机器人操作能力弱的用户控制下完成自理工作与自我维护;将机器人模块化,将agent技术引入机器人控制系统,使得机器人能够自主达成设定目标,适应环境变化,进行故障检查,甚至修复。同时对超出处理范围的故障主动向后台服务器发送求助信号,使机器人能够在无专人干预情况下维持日常机能和完成既定任务,为独居老人甚至失能老人的日常生活需求提供保障。
[附图说明]
图1为本发明机器人各模块连接示意图;
图2为本发明移动模块和移动自检模块连接示意图;
图3为本发明上肢模块和上肢自检模块连接示意图;
图4为本发明电源模块和电源自检模块连接示意图;
图5为本发明中枢控制模块和中枢自检模块连接图。
[具体实施方式]
下面将结合附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后…)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,在本发明中涉及“优选”、“次优选”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“优选”、“次优选”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
如图1-5所示,一种可自我维护的智能agent机器人,包括有机器人本体,机器人本体内设有预设任务和任务生成信息,且机器人本体根据实际情况和任务生成信息自行生成任务,预设任务和生成任务组成待执行任务,待执行任务包括有自我维护类待执行任务和服务类待执行任务,机器人本体优先执行自我维护类待执行任务。
具体地,机器人本体上设有控制各模块工作执行预设任务且内置有正常状态下各模块的参数值以及根据检测值与对应参数值比较判断各模块是否异常的中枢控制模块1,其中机器人中的中枢控制模块1具有优先级任务队列,机器人的任务主要分为两类,第一类为自我维护类,第二类为服务类,其中以第一类自我维护任务为优先执行任务;中枢控制模块1连接有用于控制机器人移动的移动模块2、用于检测移动模块2实时工作状态数值的移动自检模块3、用于抓取物件执行任务的上肢模块4、用于检测上肢模块4实时工作状态数值的上肢自检模块5、用于与后台服务器无线通讯的通讯模块6、用于检测通讯模块6连通性有否异常的通讯自检模块7、用于供电的电源模块8、用于检测电源模块8实时工作状态数值的电源自检模块9以及用于检测中枢控制模块1实时工作状态数值的中枢自检模块10。其中,机器人本体上还设有分别与中枢控制模块1连接用于采集环境图像并传输后台服务器的视觉模块11、用于检测视觉模块11有否异常的视觉自检模块12,机器人本体上还设有分别与中枢控制模块1连接用于接收和发出语音实现互动功能的语音模块13、用于检测语音模块13有否异常的语音自检模块14。
具体地,如图1和图2所示,移动模块2为轮式移动模块或足式移动模块,负责机器人的平面移动;移动模块2包括有移动电机,移动自检模块3包括有分别与中枢控制模块1连接用于检测移动电机转速的移动电机速度传感器、用于检测移动电机电流值的移动电机电流检测器以及检测移动电机温度的移动电机温度传感器,在移动电机速度传感器、移动电机电流检测器和移动电机温度传感器检测当前检测数值组合出现异常时会在任务流程中插入优先级较高的停机自检任务。
具体地,如图1和3所示,上肢模块4为具有多个自由度的手臂,可实现抓取搬动物品、转动开关,按压触碰开关等功能;上肢模块4包括有多个上肢电机,上肢自检模块5包括有多组上肢电机检测组件41,一组上肢电机检测组件检测一个上肢电机,上肢电机检测组件包括有分别与中枢控制模块1连接用于检测上肢电机转速的上肢电机速度传感器、用于检测上肢电机电流值的上肢电机电流检测器以及检测上肢电机温度的上肢电机温度传感器,在任一组上肢电机检测组件41中的上肢电机速度传感器、上肢电机电流检测器和上肢电机温度传感器检测当前检测数值组合出现异常时会在任务流程中插入优先级较高的停机自检任务。
具体地,如图1所示,通讯模块6为WIFI无线网卡、蓝牙模块或zigbee模块,负责机器人在常规情况下与外界后台服务器的通讯。通讯自检模块7检测通讯模块6在连通性出现异常时会在任务流程中插入优先级较高的停机自检任务。
具体地,如图1和图4所示,电源自检模块9包括有分别与中枢控制模块1连接用于检测电源模块8温度的电池温度传感器、用于检测电源模块8内部压力的电池压力传感器、用于检测电源模块8电量的电池电量传感器,电源自检模块9具体检测电池充放损耗率、电池温度、电池体积、电池电量等信息,分别通过充放电记录、电池温度传感器与电池压力传感器、电池电量传感器等测定,在当前检测数值组合出现异常时会在任务流程中插入优先级较高的停机自检任务。在电池电量低时,会在任务流程中插入优先级较高的充电任务。
具体地,如图1和图5所示,中枢控制模块1包括有CPU模块,为机器人中央电脑,负责机器人高层控制;中枢自检模块10包括有分别与中枢控制模块1连接用于检测CPU模块温度的CPU温度传感器、用于检测CPU模块电流电压的CPU电流电压检测器,在CPU温度传感器和CPU电流电压检测器检测当前检测数值组合出现异常时会在任务流程中插入优先级较高的停机自检任务。
上述agent机器人的自管理方法,其方法如下:
S1、在中枢控制模块1任务队列中设有至少一个服务任务和至少一个第三优先级的定时自检任务;
其中,服务任务包括有第四优先级的环境因素任务、第五优先级的定时服务任务、第六优先级的非定时任务,中枢控制模块1根据优先级别执行任务队列中的任务。
具体地,服务任务为第四优先级别的环境因素任务,中枢控制模块1通过通讯模块6与后台服务器连接接收环境资讯,当接收到可生成环境因素任务的环境资讯时,生成第四优先级别的环境因素任务并插入任务队列中;
服务任务为第五优先级的定时任务,中枢控制模块1检测时间到达第五优先级定时任务的定时时间,生成该第五优先级定时任务插入任务队列中;
中枢控制模块1根据优先级别执行任务队列中的任务。
S2、在中枢控制模块1执行服务任务时,中枢控制模块1控制对应模块执行服务任务,完成后删去该服务任务;
S3、在中枢控制模块1根据定时时间优先执行第三优先级的定时自检任务,中枢控制模块1通过自检模块分别对对应的模块进行自检;若自检无误时,中枢控制模块1执行下一服务任务;若自检出现异常,在任务队列中插入第二优先级别的停机检测任务并执行,确定出现异常的模块后,控制通讯模块6向后台服务器发送求助信息。
进一步地,中枢控制模块1在执行任务过程中通过电源自检模块9检测电源模块8电量,当自检电量低于最低设定值时,生成第一优先级别的紧急充电任务并插入任务队列中;在任务队列中不存在任务时,中枢控制模块1生成第七优先级的常规充电任务并插入任务队列中。
具体地,使用前可向agent机器人预设定一系列的服务类任务,生成服务类任务队列,如家居状态、电器煤气开关、上下水状态、湿度温度等巡检服务任务,如对被监护对象的生命体征以及血压、血糖、心率等生理指标监护服务任务,如聊天、记忆、取物、提醒、个人卫生清洁等陪护服务任务,上述服务任务为非定时服务任务。另一方面,机器人以维护自身各个部件和整体正常运作为第一任务,因此优先级任务队列可能因为多种因素有任务插入,插入新任务后,依照优先级排序,最优先的任务由机器人最先执行。如插入新任务可为第三优先级的定时自检任务实现每天定时自我维护,当执行第三优先级的定时自检任务过程中,检测出现异常则生成第二优先级别的停机检查任务,并在确定模块异常后通过通讯模块6向后台服务器发送求助信息;如插入新任务可为定时扫地、做饭等第五优先级别的定时服务任务;如插入新任务可为得知下雨环境资讯生成的关窗的第四优先级环境人数任务。
实际使用中,agent机器人可根据实际情况生成并在任务队列中插入第四优先级的环境因素任务和第五优先级的定时服务任务,agent机器人按照任务队列中的任务优先级别执行,执行服务任务时通过中枢控制模块1分别控制移动模块2和上肢模块4等模块逐一完成预设的服务类任务;在达到时间达到定时自检的时间时,生成并插入第三优先级的定时自检任务优先执行,通过自检模块分别对对应的模块进行自检,若自检无误则按优先级执行任务队列中的任务,若检测出现异常时,生成并插入第二优先级的停机检查任务优先执行,确定出现异常的模块后,控制通讯模块6向后台服务器发送求助信息,等待第三方维修人员上门维修解决故障,实现了无需专人干预的情况下自主执行一系列服务任务以及无需专人干预的情况下进行自检和求助功能;同时在执行任务过程中通过电源自检模块9检测电源模块8电量,当自检电量低于最低设定值时,生成第一优先级别的紧急充电任务并插入任务队列中,控制移动模块2返回充电座上充电。实现了无需专人干预的情况下自主执行一系列服务任务以及无需专人干预的情况下进行自检和求助功能。
如机器人在实际使用过程中:
预设定机器人当前优先级任务队列包括第六优先级的浇花服务任务、第六优先级的扫地服务任务两项,排序依照优先级排序并执行;
机器人通过通讯模块得知所在区域开始下雨,机器人优先级队列插入优先级较高的第三优先级关窗环境因素任务,依照优先级排序,此时优先级任务队列排序为关窗、浇花、扫地;
关窗任务优先级最高,机器人执行关窗任务,关窗任务完成。优先级队列中删除关窗任务,此时优先级任务队列排序为浇花、扫地;
机器人检测到时间到达12:00,第五优先级的定时做饭服务任务加入优先级队列,依照优先级排序,此时优先级任务队列为做饭、浇花、扫地;
做饭任务优先级最高,机器人执行做饭任务,做饭任务完成。优先级队列中删除做饭任务,此时优先级任务队列为浇花,扫地;
浇花任务优先级最高,机器人执行浇花任务。
当在执行浇花任务中能源模块进行自检,自检时发现电量过低,优先级任务队列插入第一优先级的紧急充电任务,此时优先级任务队列为充电、浇花、扫地。充电任务优先级最高,机器人中断浇花任务,进行充电;
充电任务完成,优先级队列中删除充电任务,此时优先级任务队列为浇花、扫地。浇花任务优先级最高,机器人继续执行浇花任务。
当机器人检测到时间到达机器人每天定时自检时间时,优先级任务队列插入第三优先级的定时自检任务,通过自检模块分别对对应的模块进行自检,若自检无误则按优先级执行任务队列中的任务,若检测出现异常时,生成并插入第二优先级的停机检查任务优先执行,确定出现异常的模块后,控制通讯模块6向后台服务器发送求助信息,等待第三方维修人员上门维修解决故障。
当机器人完成任务队列中的所有任务后,生成第七优先级的常规充电任务,控制移动模块2返回充电座上充电。
在定时自检任务中,通过任一自检模块检测对应模块并判断出现异常时,机器人及执行停机自检任务,并主动向后台服务器发出求助信号,寻求维修人员上门处理。实现将agent的理念引入智能家用机器人,使得机器人能够在没有或者很少的人为信息输入的条件下对外界情形作出反应,完成生活辅助任务;并通过将机器人各个部件单独划分为不同的agent,使得机器人的各个部件能够自行检查自身运作状态,并主动寻求维护。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种可自我维护的智能agent机器人,其特征在于:包括有机器人本体,机器人本体内设有预设任务和任务生成信息,且机器人本体根据实际情况和任务生成信息自行生成任务,预设任务和生成任务组成待执行任务,待执行任务包括有自我维护类待执行任务和服务类待执行任务,机器人本体优先执行自我维护类待执行任务。
2.根据权利要求1所述的一种可自我维护的智能agent机器人,其特征在于:机器人本体上设有控制各模块工作执行预设任务且内置有正常状态下各模块的参数值以及根据检测值与对应参数值比较判断各模块是否异常的中枢控制模块(1),中枢控制模块(1)连接有用于控制机器人移动的移动模块(2)、用于检测移动模块(2)实时工作状态数值的移动自检模块(3)、用于抓取物件执行任务的上肢模块(4)、用于检测上肢模块(4)实时工作状态数值的上肢自检模块(5)、用于与后台服务器无线通讯的通讯模块(6)、用于检测通讯模块(6)连通性有否异常的通讯自检模块(7)、用于供电的电源模块(8)、用于检测电源模块(8)实时工作状态数值的电源自检模块(9)、用于检测中枢控制模块(1)实时工作状态数值的中枢自检模块(10)、用于采集环境图像的视觉模块(11)以及用于检测视觉模块(11)有否异常的视觉自检模块(12)。
3.根据权利要求2所述的一种可自我维护的智能agent机器人,其特征在于:机器人本体上还设有分别与中枢控制模块(1)连接用于接收和发出语音的语音模块(13)、用于检测语音模块(13)有否异常的语音自检模块(14)。
4.根据权利要求2所述的一种可自我维护的智能agent机器人,其特征在于:移动模块(2)为轮式移动模块或足式移动模块,移动模块(2)包括有移动电机,移动自检模块(3)包括有分别与中枢控制模块(1)连接用于检测移动电机转速的移动电机速度传感器、用于检测移动电机电流值的移动电机电流检测器以及检测移动电机温度的移动电机温度传感器。
5.根据权利要求2所述的一种可自我维护的智能agent机器人,其特征在于:上肢模块(4)为具有多个自由度的手臂,上肢模块(4)包括有多个上肢电机,上肢自检模块(5)包括有多组上肢电机检测组件(41),一组上肢电机检测组件检测一个上肢电机,上肢电机检测组件包括有分别与中枢控制模块(1)连接用于检测上肢电机转速的上肢电机速度传感器、用于检测上肢电机电流值的上肢电机电流检测器以及检测上肢电机温度的上肢电机温度传感器。
6.根据权利要求2所述的一种可自我维护的智能agent机器人,其特征在于:电源自检模块(9)包括有分别与中枢控制模块(1)连接用于检测电源模块(8)温度的电池温度传感器、用于检测电源模块(8)内部压力的电池压力传感器、用于检测电源模块(8)电量的电池电量传感器;中枢控制模块(1)包括有CPU模块,中枢自检模块(10)包括有分别与中枢控制模块(1)连接用于检测CPU模块温度的CPU温度传感器、用于检测CPU模块电流电压的CPU电流电压检测器。
7.一种权利要求1-6任一项所述机器人的自管理方法,其方法如下:
S1、在中枢控制模块(1)任务队列中设有至少一个服务任务和至少一个定时自检任务;
S2、在中枢控制模块(1)执行服务任务时,中枢控制模块(1)控制对应模块执行服务任务,完成后删去该服务任务;
S3、在中枢控制模块(1)根据定时时间优先执行定时自检任务,中枢控制模块(1)通过自检模块分别对对应的模块进行自检;若自检无误时,中枢控制模块(1)执行下一服务任务;若自检出现异常,在任务队列中插入更优先执行的停机检测任务并执行,确定出现异常的模块后,控制通讯模块(6)向后台服务器发送求助信息。
8.根据权利要求7所述的自管理方法,其特征在于:停机自检任务为第二优先级任务,定时自检任务为第三优先级任务,服务任务包括有第四优先级的环境因素任务、第五优先级的定时服务任务、第六优先级的非定时任务,中枢控制模块(1)根据优先级别执行任务队列中的任务。
9.根据权利要求8所述的自管理方法,其特征在于:环境因素任务为中枢控制模块(1)通过通讯模块(6)与后台服务器连接接收环境资讯,并根据环境因素生成并插入任务队列的任务;定时服务任务为中枢控制模块(1)根据定时时间生成并插入任务队列中的任务。
10.根据权利要求8所述的自管理方法,其特征在于:中枢控制模块(1)在执行任务过程中通过电源自检模块(9)检测电源模块(8)电量,当自检电量低于最低设定值时,生成第一优先级别的紧急充电任务并插入任务队列中;在任务队列中不存在任务时,中枢控制模块(1)生成第七优先级的常规充电任务并插入任务队列中。
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CN116645010A (zh) * | 2023-07-21 | 2023-08-25 | 金正大生态工程集团股份有限公司 | 一种化工安全生产巡控系统 |
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2023
- 2023-03-31 CN CN202310344414.5A patent/CN116300951A/zh active Pending
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