CN205450754U - 基于人工智能设计的机器人管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于人工智能设计的机器人管理系统，包括前端感应器系统、信息融合系统、嵌入式计算机系统、供电系统、主控PC机、伺服电机、大功率电机及程序存储器，所述前端感应器系统连接信息融合系统，所述信息融合系统连接嵌入式计算机系统，所述程序存储器连接嵌入式计算机系统，所述嵌入式计算机系统分别连接伺服电机和大功率电机，所述电源系统分别连接主控PC机和嵌入式计算机系统；所述前端感应器系统能够主动或被动采集信息回传至嵌入式计算机系统内；采用嵌入式计算机系统装载人工智能控制策略的模式设置，并结合主控PC机进行联动控制，能够在人工智能管理运作的模式下进行机器人运动管理，使得整个机器人更具人性化。

Description

基于人工智能设计的机器人管理系统

技术领域

本实用新型涉及人工智能、机器人等技术领域，具体的说，是基于人工智能设计的机器人管理系统。

背景技术

人工智能（ArtificialIntelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。

人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。

人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识，心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。

机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

CCD，英文全称：Charge-coupledDevice，中文全称：电荷耦合元件。可以称为CCD图像传感器,也叫图像控制器。CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。CCD上植入的微小光敏物质称作像素（Pixel）。一块CCD上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。CCD的作用就像胶片一样，但它是把光信号转换成电荷信号。CCD上有许多排列整齐的光电二极管，能感应光线，并将光信号转变成电信号，经外部采样放大及模数转换电路转换成数字图像信号。此外，CCD还是蜂群崩溃混乱症的简称。

近年来，随着半导体技术和大规模集成电路的发展，CCD传感器在功耗、分辨率和动态范围等方面取得了巨大的进步。目前，CCD传感器非接触式测量技术已广泛应用于尺寸测量、图像传感、机器视觉、文字扫描等领域。

线阵CCD驱动信号是一组关系复杂的周期性脉冲信号，它是决定信号积分时间、信噪比的关键因素。

CCD传感器采用光电效应，以感应电荷为信号，在特定驱动脉冲作用下，实现信号电荷的存储和定向转移。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计出基于人工智能设计的机器人管理系统，采用嵌入式计算机系统装载人工智能控制策略的模式设置，并结合主控PC机进行联动控制，能够在人工智能管理运作的模式下进行机器人运动管理，使得整个机器人更具人性化，并且采用嵌入式计算机系统的运作程序通过单独的程序存储器进行存储运作，从而使得整个管理系统的运作稳定性更高（即便嵌入式计算机系统损坏，但运作程序依然完好，可移植到另一套机器人管理系统内进行使用），并极大的节约了硬件的损耗，同时由于采用单独的存储器进行程序存储，从而降低了嵌入式计算机系统的运作损耗，使得整个嵌入式计算机系统的性能更加稳定可靠。

本实用新型通过下述技术方案实现：基于人工智能设计的机器人管理系统，包括前端感应器系统、信息融合系统、嵌入式计算机系统、供电系统、主控PC机、伺服电机、大功率电机及程序存储器，所述前端感应器系统连接信息融合系统，所述信息融合系统连接嵌入式计算机系统，所述程序存储器连接嵌入式计算机系统，所述嵌入式计算机系统分别连接伺服电机和大功率电机，所述电源系统分别连接主控PC机和嵌入式计算机系统；所述前端感应器系统能够主动或被动采集信息回传至嵌入式计算机系统内。

进一步的为更好地实现本发明，能够将机器人所在工作场地的情景再现，为后台管理提供数据基础，并能够实时的知晓机器人所在工作场地处是否有意外情况发生，特别设置有下述结构：在所述主控PC机上还设置有图像采集系统，在所述图像采集系统前端还连接有CCD，所述CCD置于所述机器人所在工作场地。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够根据各自所需，将嵌入式计算机系统所分发下来的控制指令发送到指定的部件上，避免出现指令错误接收，特别采用下述设置结构：还包括数据输出端口，所述数据输出端口分别连接嵌入式计算机系统、伺服电机和大功率电机。

进一步的为更好地实现本实用新型，可以实时的显示控制模式，并进行模式选择，并且能够采用触摸的方式进行管理控制，特别采用下述设置结构：还包括视频处理电路和触摸显示屏，所述触摸显示屏连接视频处理电路，所述视频处理电路连接数据输出端口，所述触摸显示屏的液晶屏采用LED屏。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够将某些需要语音提示的信息通过语音表现出来，特别设置有下述结构：还包括音频输出系统，所述音频输出系统连接数据输出端口。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够提升嵌入式计算机系统的处理性能，特别采用下述设置结构：在所述嵌入式计算机系统上还连接有随机存储器。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够提升嵌入式计算机系统的处理性能，特别采用下述设置结构：所述随机存储器采用静态随机存储器或/和动态随机存储器。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够分别对主控PC机和嵌入式计算机系统提供所需的工作电源，并且能够实时检测嵌入式计算机系统的供电电源工作状态是否正常，避免因供电不良烧损嵌入式计算机系统，特别采用下述设置结构：所述电源系统包括交流电源和直流稳压电源，所述直流稳压电源分别连接嵌入式计算机系统和交流电源，所述交流电源连接主控PC机，且直流稳压电源能进行嵌入式计算机系统供电检测。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够让机器人在工作时知晓自身所处环境状态，可以灵活自由的移动，特别采用下述设置结构：所述前端感应器系统内设置有超声波传感器、激光传感器、转向检测电路、音频输入系统及红外测距电路，所述信息融合系统分别与超声波传感器、激光传感器、转向检测电路、音频输入系统及红外测距电路相连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型采用嵌入式计算机系统装载人工智能控制策略的模式设置，并结合主控PC机进行联动控制，能够在人工智能管理运作的模式下进行机器人运动管理，使得整个机器人更具人性化，并且采用嵌入式计算机系统的运作程序通过单独的程序存储器进行存储运作，从而使得整个管理系统的运作稳定性更高（即便嵌入式计算机系统损坏，但运作程序依然完好，可移植到另一套机器人管理系统内进行使用），并极大的节约了硬件的损耗，同时由于采用单独的存储器进行程序存储，从而降低了嵌入式计算机系统的运作损耗，使得整个嵌入式计算机系统的性能更加稳定可靠。

（2）本实用新型设计合理，运行可靠，成本低廉，设置的触摸显示屏，可方便技术员进行整个系统的参数设置，并方便对整个系统的控制进行人为干预。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

本实用新型提出了基于人工智能设计的机器人管理系统，如图1所示，包括前端感应器系统、信息融合系统、嵌入式计算机系统、供电系统、主控PC机、伺服电机、大功率电机及程序存储器，所述前端感应器系统连接信息融合系统，所述信息融合系统连接嵌入式计算机系统，所述程序存储器连接嵌入式计算机系统，所述嵌入式计算机系统分别连接伺服电机和大功率电机，所述电源系统分别连接主控PC机和嵌入式计算机系统；所述前端感应器系统能够主动或被动采集信息回传至嵌入式计算机系统内。

所述嵌入式计算机系统内装载有人工智能控制策略。

采用嵌入式计算机系统装载人工智能控制策略的模式设置，并结合主控PC机进行联动控制，能够在人工智能管理运作的模式下进行机器人运动管理，使得整个机器人更具人性化，并且采用嵌入式计算机系统的运作程序通过单独的程序存储器进行存储运作，从而使得整个管理系统的运作稳定性更高（即便嵌入式计算机系统损坏，但运作程序依然完好，可移植到另一套机器人管理系统内进行使用），并极大的节约了硬件的损耗，同时由于采用单独的存储器进行程序存储，从而降低了嵌入式计算机系统的运作损耗，使得整个嵌入式计算机系统的性能更加稳定可靠。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，能够将机器人所在工作场地的情景再现，为后台管理提供数据基础，并能够实时的知晓机器人所在工作场地处是否有意外情况发生，如图1所示，特别设置有下述结构：在所述主控PC机上还设置有图像采集系统，在所述图像采集系统前端还连接有CCD，所述CCD置于所述机器人所在工作场地。

实施例3：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够根据各自所需，将嵌入式计算机系统所分发下来的控制指令发送到指定的部件上，避免出现指令错误接收，如图1所示，特别采用下述设置结构：还包括数据输出端口，所述数据输出端口分别连接嵌入式计算机系统、伺服电机和大功率电机。

实施例4：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，可以实时的显示控制模式，并进行模式选择，并且能够采用触摸的方式进行管理控制，特别采用下述设置结构：还包括视频处理电路和触摸显示屏，所述触摸显示屏连接视频处理电路，所述视频处理电路连接数据输出端口，所述触摸显示屏的液晶屏采用LED屏。

实施例5：

本实施例是在实施例3或4的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够将某些需要语音提示的信息通过语音表现出来，如图1所示，特别设置有下述结构：还包括音频输出系统，所述音频输出系统连接数据输出端口。

实施例6：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够提升嵌入式计算机系统的处理性能，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述嵌入式计算机系统上还连接有随机存储器。

实施例7：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够提升嵌入式计算机系统的处理性能，特别采用下述设置结构：所述随机存储器采用静态随机存储器或/和动态随机存储器。

静态存储器（SRAM）的特点是工作速度快，只要电源不撤除，写入SRAM的信息就不会消失，不需要刷新电路，同时在读出时不破坏原来存放的信息，一经写入可多次读出，但集成度较低，功耗较大，在本实用新型中作高速缓冲存储器(Cache)使用。DRAM是动态随机存储器(DynamicRandomAccessMemory)，它是利用场效应管的栅极对其衬底间的分布电容来保存信息，以存储电荷的多少，即电容端电压的高低来表示“1”和“0”，在本实用新型中作为主存储器使用。

实施例8：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够分别对主控PC机和嵌入式计算机系统提供所需的工作电源，并且能够实时检测嵌入式计算机系统的供电电源工作状态是否正常，避免因供电不良烧损嵌入式计算机系统，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述电源系统包括交流电源和直流稳压电源，所述直流稳压电源分别连接嵌入式计算机系统和交流电源，所述交流电源连接主控PC机，且直流稳压电源能进行嵌入式计算机系统供电检测。

实施例9：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够让机器人在工作时知晓自身所处环境状态，可以灵活自由的移动，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述前端感应器系统内设置有超声波传感器、激光传感器、转向检测电路、音频输入系统及红外测距电路，所述信息融合系统分别与超声波传感器、激光传感器、转向检测电路、音频输入系统及红外测距电路相连接。

所述红外测距电路是机器人的“视觉器官”，通过不断读取其数值并进行判断，才能确定机器人所处位置环境，以确定机器人下一步该执行什么命令才不致碰撞，并按照理想的路线行走。

所述超声波传感器用于感测周边是否存在障碍物。

所述激光传感器能够实现无接触远距离测量，具有速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等特点，在本案中用于进行瞄准并辅助测距，使得机器人在运动时更加稳定。

所述转向检测电路用于进行转向控制及角度测试。

所述音频输入系统可进行声控指令的输入。

所述CCD将图像信息转换呈电荷信号后利用图像采集系统进行采集处理后在主控PC机内进行图像还原。

为实现机器人高速精确地按照规定路径行走，机器人的嵌入式计算机系统能够通过信息融合系统实时迅速地读取超声波传感器、激光传感器、转向检测电路、音频输入系统及红外测距电路所传输的数值，并在较短的时间内完成对各数值的存储、运算和输出等多种任务。

在进行红外测距电路的数值读取时，每秒可实现1000次数据采集。

在具体设置时，设置1路PWM控制信号输出端口，用以驱动1路大功率电机，实现对转速的精确调节；并设置2路Do数字输出端口，用于驱动伺服电机及音频输出系统。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于人工智能设计的机器人管理系统，其特征在于：包括前端感应器系统、信息融合系统、嵌入式计算机系统、供电系统、主控PC机、伺服电机、大功率电机及程序存储器，所述前端感应器系统连接信息融合系统，所述信息融合系统连接嵌入式计算机系统，所述程序存储器连接嵌入式计算机系统，所述嵌入式计算机系统分别连接伺服电机和大功率电机，所述电源系统分别连接主控PC机和嵌入式计算机系统；所述前端感应器系统能够主动或被动采集信息回传至嵌入式计算机系统内。

2.根据权利要求1所述的基于人工智能设计的机器人管理系统，其特征在于：在所述主控PC机上还设置有图像采集系统，在所述图像采集系统前端还连接有CCD，所述CCD置于所述机器人所在工作场地。

3.根据权利要求1所述的基于人工智能设计的机器人管理系统，其特征在于：还包括数据输出端口，所述数据输出端口分别连接嵌入式计算机系统、伺服电机和大功率电机。

4.根据权利要求3所述的基于人工智能设计的机器人管理系统，其特征在于：还包括视频处理电路和触摸显示屏，所述触摸显示屏连接视频处理电路，所述视频处理电路连接数据输出端口，所述触摸显示屏的液晶屏采用LED屏。

5.根据权利要求3所述的基于人工智能设计的机器人管理系统，其特征在于：还包括音频输出系统，所述音频输出系统连接数据输出端口。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的基于人工智能设计的机器人管理系统，其特征在于：在所述嵌入式计算机系统上还连接有随机存储器。

7.根据权利要求6所述的基于人工智能设计的机器人管理系统，其特征在于：所述随机存储器采用静态随机存储器或/和动态随机存储器。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或7所述的基于人工智能设计的机器人管理系统，其特征在于：所述电源系统包括交流电源和直流稳压电源，所述直流稳压电源分别连接嵌入式计算机系统和交流电源，所述交流电源连接主控PC机，且直流稳压电源能进行嵌入式计算机系统供电检测。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或7所述的基于人工智能设计的机器人管理系统，其特征在于：所述前端感应器系统内设置有超声波传感器、激光传感器、转向检测电路、音频输入系统及红外测距电路，所述信息融合系统分别与超声波传感器、激光传感器、转向检测电路、音频输入系统及红外测距电路相连接。