[发明专利]基于人工智能的机器人智能控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了基于人工智能的机器人智能控制系统及控制方法，涉及机器人智能控制技术领域，包括迷宫设计模块、机器人属性设定模块、个体设计模块、种群设计模块以及机器人行进模块；通过设置迷宫设计模块预先为机器人移动设计训练用的模拟数字迷宫；设置机器人属性设定模块预先为机器人设定若干基本属性设置个体设计模块预先设定遗传算法中每个个体的个体特征的编码形式；设置种群设计模块根据个体特征设计遗传算法的种群特征；设置所述机器人行进模块实时根据个体的染色体片段数据为机器人进行动作决策；在传统遗传算法的基础上建立自适应遗传因子和利用免疫算法思想改进的免疫遗传算法，保证了机器人控制系统的可靠性和有效性。

技术领域

本发明属于机器人控制领域，涉及遗传算法技术，具体是基于人工智能的机器人智能控制系统及控制方法。

背景技术

目前机器人已经发展到第三代智能机器人；以机器人的智能化为主要发展方向。可以根据外部环境和当前任务的完成情况，综合分析多种环境信息，在多种解决方案中智能地挑选最适合的解决方案，从而更加完美地处理问题，提高了智能机器人解决问题的效率和能力；第三代智能机器人所采用的控制方法往往利用到机器视觉感知以及强化学习或遗传算法等控制技术；

传统的使用遗传算法对机器人进行控制的方法中，往往具有染色体长度较长或编码形式复杂导致运算复杂度过大的问题；因此，亟需建立自适应遗传因子和利用免疫算法思想改进的免疫遗传算法；

为此，提出基于人工智能的机器人智能控制系统及控制方法。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出基于人工智能的机器人智能控制系统及控制方法，该基于人工智能的机器人智能控制系统及控制方法通过在传统遗传算法的基础上提出了改进，建立自适应遗传因子和利用免疫算法思想改进的免疫遗传算法。改进的机器人控制系统，保证了机器人控制系统的可靠性和有效性。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出基于人工智能的机器人智能控制系统，包括迷宫设计模块、机器人属性设定模块、个体设计模块、种群设计模块以及机器人行进模块；其中，各个模块之间通过电气和/或无线网络方式连接；

其中，所述迷宫设计模块主要用于预先为机器人移动设计训练用的模拟数字迷宫；

所述迷宫设计模块设计的模拟数字迷宫包括墙和若干通路；所述模拟数字迷宫包括一条已经规划好的机器人行进路线；

在所述模拟数字迷宫中，机器人的视觉传感器在检测到墙靠近时被激活；将模拟数字迷宫中的环境划分为起点、终点、墙以及通路；其中，通路有两种类型，即处于提前设计好的规划路线上，是机器人计划通过的道路，另一种通路机器人也可以自由通行，但并不处于规划好的路线上，是机器人尽量需要避免通过的道路；

将模拟数字迷宫中个环境进行数字化表达，以便于通过程序进行计算；具体的，以1代表墙，2代表起点，3代表预先规划好的行进路线上的通路；4代表终点以及0代表不在预先规划行进路线上的通路；

所述迷宫设计模块将设计好的模拟数字迷宫发送至机器人行进模块；

其中，所述机器人属性设定模块主要用于预先为机器人设定若干基本属性；

所述机器人属性设定模块为机器人设定的基本属性包括机器人所在位置、机器人运动方式、机器人朝向、机器人最大移动步数、机器人当前步数以及机器人行进路线；

可以理解的是，机器人所在位置、机器人朝向当前步数以及机器人行进路线均为根据机器人的前进而实时变化；

所述机器人运动方式包括水平移动、顺时针旋转以及逆时针旋转；机器人的朝向随着机器人的顺时针或逆时针旋转而发生变化；