本发明涉及机器人动态部署,具体是一种应用于ai机器人的动态部署方法及装置。
背景技术:
1、在工业生产过程中,机器人动态部署是一种先进的生产管理技术,它能够根据生产需求和实时环境变化,对机器人进行灵活地部署和调整,从而提高生产效率和对工业设备的监测效果。目前,在对工业设备进行监测的过程中,通常是利用部署在工业设备上的测量仪器获取工业设备的参数信息,在这种情况下,只能够得到工业设备部分的参数信息,工业设备上未部署测量仪器部分的参数信息未被获取,当工业设备上未部署测量仪器部分的出现异常情况时,难以及时发现;为此,如何通过机器人动态部署,获取更多工业设备的参数信息,进而提高对工业设备的监测效果,成为了一个亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种应用于ai机器人的动态部署方法及装置,以解决现有技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种应用于ai机器人的动态部署方法,包括:
3、s11,获取所有工业设备的体积信息、工业设备上部署的测量仪器信息和工业设备之间的距离信息;
4、s12,根据每个工业设备上部署的测量仪器信息,确定每个工业设备的第一信息获取率,所述第一信息获取率为仅通过测量仪器获取的设备信息在所有设备信息中所占的比例;
5、由于测量仪器只能获取工业设备的部分参数信息,工业设备的其他部分参数信息需要将ai机器人部署到工业设备处进行获取;工业设备的第一信息获取率与工业设备的体积和涉及的参数变量有关,工业设备的体积越大,测量仪器丢失的数据越多;而一个工业设备需要测量的参数通常不止一个,所以测量仪器也与工业设备需要被测量的参数变量数量相关;
6、s13,基于每个工业设备的第一信息获取率,确定ai机器人对工业设备进行监测时,得到的每个工业设备的信息增量;基于每个工业设备的信息增量确定ai机器人对工业设备的监测顺序;
7、s14,ai机器人按照确定的监测顺序对工业设备进行监测,获取测量仪器无法获取的工业设备信息。
8、在步骤s12中,所述每个工业设备的第一信息获取率通过以下公式进行计算:
9、hi=fi(vigc)/fi(vi),式中hi表示第i个工业设备的第一信息获取率,vi表示第i个工业设备的体积,vigc表示第i个工业设备能够被测量仪器检测到的区域的总体积;fi(vi)与第i个工业设备需要检测的变量数和体积vi成正比;fi(vigc)与第i个工业设备需要检测的变量数和第i个工业设备能够被测量仪器检测到的区域的总体积vigc成正比。
10、所述第i个工业设备能够被测量仪器检测到的区域的总体积vigc通过以下步骤进行确定:
11、在第i个工业设备上,确定所有测量仪器所处的位置;对第i个工业设备上的第k个测量仪器,在第k个测量仪器的周围区域主动给第i个工业设备施加扰动,若第i个工业设备上的第k个测量仪器在时间段内检测出工业设备的参数发生变化,则判断第k个测量仪器能够检测到第i个工业设备在周围区域的信息;若第i个工业设备上的第k个测量仪器在时间段内未能检测出工业设备的参数发生变化,则判断第k个测量仪器不能够检测到第i个工业设备在周围区域的信息;按照与第i个工业设备上的第k个测量仪器距离从小到大的顺序,确定第k个测量仪器所有能够检测出第i个工业设备信息的周围区域,合并得到第k个测量仪器能够检测到的工业设备的区域;将所有测量仪器能够检测出的工业设备的区域进行合并,得到第i个工业设备能够被测量仪器检测到的区域的总体积vigc。
12、在步骤s13中,所述每个工业设备的信息增量通过以下公式进行确定:
13、ipri=(1-hi)×fi(vi),ipri式中表示第i个工业设备的信息增量。
14、当ai机器人部署到工业设备处之后,能够全面获取工业设备的参数信息,而测量仪器仅能获取工业设备的局部信息,因此会产生信息增量。
15、在步骤s13中,所述基于每个工业设备的信息增量确定ai机器人对工业设备的监测顺序还包括以下步骤:
16、s51,选择初始温度t0,随机选择工业设备得到工业设备的监测顺序,监测顺序中,允许存在相同的工业设备,ai机器人对工业设备进行监测的过程中,工业设备被监测的顺序允许超过一次;将选择工业设备监测顺序作为初始解,将初始解设置为当前解,判断当前解是否满足ai机器人监测时间的约束条件,若满足ai机器人监测时间的约束条件,则确定当前解对应的分估值frq0,将初始温度设置为当前温度;若不满足ai机器人监测时间的约束条件,则重新随机选择工业设备得到工业设备的监测顺序;
17、s52,设置计数变量num,对num=1、2、…、n,重复步骤s53至s54;n表示设定的内循环的次数;
18、s53,通过在当前解的基础上生成扰动,改变工业设备的监测顺序,判断生成扰动后工业设备的监测顺序是否满足ai机器人监测时间的约束条件;若满足约束条件,则将扰动后的工业设备监测顺序作为新解,确定新解对应的分估值freq;若不满足,则重新在当前解的基础上生成扰动并改变工业设备的监测顺序;
19、s54,计算新解带来的分估值的增量δfreq,若分估值增量小于0,则以概率1接受新解作为新的当前解,若分估值的增量大于或等于0,则依概率exp(-δfreq/t)接受新解成为新的当前解,式中t表示当前温度;
20、s55,完成一次迭代后,选择降温方案并降低当前温度,若当前温度不小于温度阈值,则进入步骤s52;若当前温度小于阈值,则根据当前解,确定工业设备的监测顺序。
21、在步骤s51中,通过以下步骤判断当前解是否满足ai机器人监测时间的约束条件:
22、s61,获取ai机器人在两个不同工业设备之间移动时所需要的时间和ai机器人对各个工业设备完成一次监测所需要的时间;
23、s62,将ai机器人对当前解中包含的工业设备完成一次监测所需要的时间相加,得到当前解的监测时间;将ai机器人按照当前解对应的工业设备监测顺序移动时消耗的时间相加,得到当前解的移动时间;将当前解的移动时间和监测时间相加得到当前解的时间约束,若当前解的时间约束不大于ai机器人设定的监测时长tset,则当前解满足ai机器人监测时间的约束条件,否则当前解不满足ai机器人监测时间的约束条件。
24、确定产生扰动的工业设备还包括以下步骤:
25、令当前解对应的工业设备的监测顺序为ax1,ax2,…,axm,ax1,ax2,…,axm表示工业设备,m是被ai机器人监测的工业设备的数量;ax1,ax2,…,axm允许存在相同的工业设备;
26、令ax1,ax2,…,axm的信息增量分别为iprx1,iprx2,…,iprxm,计算出信息增量的倒数1/iprx1,1/iprx2,…,1/iprxm,将信息增量的倒数之和作为随机区间长度,根据信息增量的倒数得到m个随机子区间,随机子区间分别为[0,iprx1]、[1/iprx1,1/iprx1+1/iprx2]、…、[1/iprx1+…+1/iprxm-1,1/iprx1+…+1/iprxm],子区间与工业设备ax1,ax2,…,axm一一对应;
27、将所有随机子区间拼接成一个随机区间,在随机区间[0,1/iprx1+…+1/iprxm]生成一个随机数,找到随机数所处的随机子区间对应的工业设备,该工业设备会被新的工业设备取代;当随机数处于随机子区间的端点处时,重新生成随机数确定被取代的工业设备。
28、工业设备的信息增量越多,通过ai机器人额外获取的工业设备信息越多,越能够帮助对工业设备进行监测,所以根据工业设备的信息增量确定发生扰动的工业设备;
29、通过以下步骤对工业设备生成扰动:
30、s81,令被取代的工业设备为axq,q为区间[1,m]之间的正整数;
31、s82,在当前解对应的工业设备的监测顺序下,分析工业设备在工业设备axq的位置处取代工业设备axq时的条件信息增量,令tipri表示工业设备ai的条件信息增量,ti表示工业设备ai距离上一次被ai机器人监测的时间,若ti小于工业设备ai的安全时间,则tipri=0;若ti不小于工业设备ai的安全时间,则tipri=ipri×ti;所述工业设备ai的安全时间,指工业设备ai被ai机器人监测过后,工业设备ai的参数信息与ai机器人监测时的参数信息保持一致的时间;
32、s83,将除了axq之外的工业设备的条件信息增量拼接成一个区间,并得到m个子区间,m+1为工业设备的数量,子区间分别为[0,tipr1],[tipr1,tipr1+tipr2],…,[tipr1+…+tiprm-1,tipr1+…+tiprm],子区间与生产信息一一对应;在区间[0,tipr1+…+tiprm]生成一个随机数,确定随机数所处的子区间对应的工业设备,该工业设备会取代axq形成新解;当随机数处于子区间的端点处时,重新生成随机数。
33、当ai机器人对工业设备完成一次监测时,结合测量仪器的测量结果,能够确定在接下来的一段时间内工业设备发生异常情况的概率较低,此时继续用ai机器人对工业设备保持监测,全面获取工业设备信息的意义并不大,所以短时间内对同一个工业设备部署ai机器人进行监测,只能产生一次有效的信息增量,第二次的条件信息增量为零;当工业设备长时间未被ai机器人进行全面监测时,可能存在未被测量仪器检测出的异常情况,所以条件信息增量与工业设备距离上一次被ai机器人监测的时间成正相关。
34、在步骤s51和s53中,监测顺序的分估值通过以下步骤进行确定:
35、获取监测顺序内所有工业设备的条件信息增量总和σipr,计算出条件信息增量获取速度dv,dv=σipr/tset,取条件信息增量获取速度dv的倒数1/dv得到监测顺序的分估值。ai机器人单次监测的时长为tset,在这个时间段内,需要尽可能有效获取工业设备的信息,分估值与条件信息增量获取速度的倒数成正相关。
36、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种应用于ai机器人的动态部署装置,包括:ai机器人模块和数据分析模块;所述ai机器人模块用于控制ai机器人按照监测顺序移动到部署位置,并对工业设备参数进行全面检测;所述数据分析模块,在ai机器人监测时,确定ai机器人的部署位置和前往部署位置的顺序。
37、与现有技术相比,本发明的有益效果是:部署ai机器人,根据设备的运行状态,调整机器人的工作顺序,提高机器人的工作效率和准确性;通过ai机器人全面获取工业设备的信息,解决测量仪器只能获取工业设备局部信息的问题,提高对工业设备的监测效果。
1.一种应用于ai机器人的动态部署方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种应用于ai机器人的动态部署方法,其特征在于,在步骤s12中,所述每个工业设备的第一信息获取率通过以下公式进行计算:
3.根据权利要求2所述的一种应用于ai机器人的动态部署方法,其特征在于,所述第i个工业设备能够被测量仪器检测到的区域的总体积vigc通过以下步骤进行确定:
4.根据权利要求3所述的一种应用于ai机器人的动态部署方法,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的一种应用于ai机器人的动态部署方法,其特征在于,在步骤s13中,所述基于每个工业设备的信息增量确定ai机器人对工业设备的监测顺序还包括以下步骤:
6.根据权利要求5所述的一种应用于ai机器人的动态部署方法,其特征在于,在步骤s51中,通过以下步骤判断当前解是否满足ai机器人监测时间的约束条件:
7.根据权利要求5所述的一种应用于ai机器人的动态部署方法,其特征在于,确定产生扰动的工业设备还包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述的一种应用于ai机器人的动态部署方法,其特征在于,通过以下步骤对工业设备生成扰动:
9.根据权利要求8所述的一种应用于ai机器人的动态部署方法,其特征在于,在步骤s51和s53中,监测顺序的分估值通过以下步骤进行确定:
10.一种应用于ai机器人的动态部署装置,实现如权利要求1-9中任一项所述的一种应用于ai机器人的动态部署方法,其特征在于,包括:ai机器人模块和数据分析模块;所述ai机器人模块用于控制ai机器人按照监测顺序移动到部署位置,并对工业设备参数进行全面检测;所述数据分析模块,在ai机器人监测时,确定ai机器人的部署位置和前往部署位置的顺序。
