[发明专利]基于边缘计算的机械臂智能控制系统、方法、装置

权利要求书

1.一种基于边缘计算的机械臂智能控制系统，包括机械臂、传感器；其特征在于，该系统还包括中心云、边缘云、边缘节点；

所述中心云设置有算法文件库；所述算法文件库包括控制律生成算法文件、图像处理算法文件、三维模型生成算法文件、轨迹规划算法文件、机械臂的逆运动学模型生成算法文件；

所述边缘云，配置为基于配置信息从所述中心云获取对应的算法文件，并进行算法程序配置；还配置为基于训练数据对所配置的算法程序进行训练，并获取控制律模型、优化后的逆运动学模型；还配置为基于工业现场图像构建虚拟场景三维模型；

所述边缘节点，配置为获取传感器信息并传送给所述边缘云进行计算；和/或配置为基于所述边缘云获取的控制律模型进行机械臂控制律的部署，依据所述边缘云获取的控制指令，计算所述机械臂的控制量。

2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的机械臂智能控制系统，其特征在于，该系统还包括工作站，所述工作站配置为接收输入的操作命令并发送其至所述边缘云，以控制对应的所述机械臂运动；还配置为显示所述边缘云的工作数据。

3.根据权利要求2所述的基于边缘计算的机械臂智能控制系统，其特征在于，所述边缘节点包括第一边缘节点和第二边缘节点，所述第一边缘节点与所述机械臂通信连接，基于获取的控制指令，以驱动机械臂运动；

所述第二边缘节点与所述传感器通信连接，基于所述传感器采集的图像进行预处理，获取预处理图像；

所述第一边缘节点和所述第二边缘节点的数量均可为一个或者多个。

4.一种基于边缘计算的机械臂智能控制系统配置方法，其特征在于，基于权利要求1-3中任一项所述的基于边缘计算的机械臂智能控制系统，包括配置以下步骤：

基于所述机械臂和所述传感器信息，所述边缘云从所述中心云获取算法文件；所获取的算法文件包括控制律生成算法文件、图像处理算法文件、三维模型生成算法文件、轨迹规划算法文件、机械臂的逆运动学模型生成算法文件；

基于所述控制律生成算法文件配置生成控制律生成模块；

基于所述逆运动学模型生成算法文件配置生成逆运动学模型生成模块；

基于所述图像处理算法文件配置生成图像处理模块；

基于所述三维模型生成算法文件配置生成三维模型构建模块；

基于所述轨迹规划算法文件配置生成轨迹规划模块；

配置后的基于边缘计算的机械臂智能控制系统中，所述边缘云包括所述控制律生成模块、所述逆运动学模型生成模块、所述图像处理模块、所述三维模型构建模块和所述轨迹规划模块。

5.根据权利要求4所述的基于边缘计算的机械臂智能控制系统配置方法，其特征在于，所述控制律生成模块用于：

A100，基于所述边缘云对所述机械臂的初始运动控制，所述传感器采集所述机械臂的关节运动数据作为第一数据，并通过所述边缘节点反馈至所述边缘云；

A200，基于所述第一数据，通过所述控制律生成算法文件，获得控制所需的控制律，并将其部署至对应的所述边缘节点中。

6.根据权利要求4所述的基于边缘计算的机械臂智能控制系统配置方法，其特征在于，所述三维模型构建模块用于：

B100，通过工作站发送输入的虚拟场景建模指令至所述边缘云；

B200，所述边缘云基于所述传感器采集的不同角度的现场图像，将其按照三个维度进行分类；

B300，通过所述图像处理算法文件，所述边缘云依次在三个维度上进行图像拼接、参数调整、放射变换和坐标系建立的标准化预处理，得到三个维度的三张综合图片；

B400，通过工作站依次标示三张综合图片中的关键路径点和障碍区域坐标信息；

B500，所述边缘云基于预设比例构建虚拟三维坐标系，基于虚拟三维坐标系、标示的关键路径点和障碍区域坐标信息，获得构建的虚拟场景三维模型。