一种基于人工智能的分拣机器人智能管控系统及方法与流程

本发明涉及智能分拣，具体为一种基于人工智能的分拣机器人智能管控系统及方法。

背景技术：

1、电力物资仓储是电力行业蓬勃发展的物质基础，随着电力需求量不断增加，电力物资仓储要求也越来越高，此外，电力物资仓储作为物流的重要组成部分，涉及入库、盘点、出库、退库等各个环节，每一环节包括物资品类、数量、用途、存储位置、库存状况等。其中，电力物资仓储与电力物资的货位信息具有紧密联系，需对电力物资进行货位信息分配操作以完成电力物资仓储。

2、由于多工位作业的需求，在分拣货物时需采用多机器人协同作业，由于分拣工序具有时序性，因此各个机器人需按照顺序进行动作，当下一个机器人接收到上一个机器人的信号，即可进行动作，但是下一机器人并不能验证接收到的信号的准确性，若上一机器人发出错误的信号，则会导致下一机器人进行错误的分拣作业，从而会导致资源浪费，分拣混乱。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于人工智能的分拣机器人智能管控系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于人工智能的分拣机器人智能管控系统，所述管控系统包括分拣模块、物资规划模块和信号验证模块；

3、所述物资规划模块用于确定需要分拣的物资，并获取该物资的信息，制定分拣计划；

4、所述分拣模块包括若干个分拣机器人，若干个分拣机器人按照分拣计划分配到各自对应的分拣作业，对物资进行分拣；分拣机器人包括当前分拣机器人、上一个分拣机器和下一个分拣机器人；

5、所述信号验证模块用于判断当前分拣机器人发送给下一个分拣机器人的分拣作业完成的信号是否正确；若接收到的分拣作业完成的信号正确，则下一个分拣机器人根据分拣计划对物资进行分拣；若接收到的分拣作业完成的信号不正确，则下一个分拣机器人改变进行分拣作业的操作；

6、所述分拣模块的输入端与所述物资规划模块和所述信号验证模块的输出端电信号连接。

7、所述信号验证模块包括一级验证单元、二级验证单元和三级验证单元；

8、所述一级验证单元用于随机选取当前分拣机器人进行当前分拣作业的过程中，某一时间点所对应的当前分拣机器人的末端执行器的摩擦力数据和物质重量，与当前分拣机器人所进行的历史分拣事件中对应的某一时间点所对应的当前分拣机器人的末端执行器的摩擦力数据和物质重量数据是否相同；

9、所述二级验证单元用于判断当前分拣机器人完成分拣作业的时刻，与所对应的分拣区中重量的变化数据，判断重量的变化数据与当前分拣机器人所分拣的物资重量是否相同；

10、所述三级验证单元用于对指定的物资进行路径追踪，判断其是否被分拣至指定位置。

11、所述信号验证模块还包括分拣作业学习单元，所述分拣作业学习单元用于控制下一个分拣机器人学习当前分拣机器人的分拣作业操作，并对物资进行当前分拣机器人的分拣作业，将当前分拣机器人的分拣作业操作完成后，再进行下一个分拣机器人在分拣计划中对应的分拣作业。

12、所述信号验证模块还包括采点时间段单元和采点个数单元；

13、所述采点时间段单元用于在时间轴一上标记出所有的异常时间点，提取时间轴一上距离最长的两个异常时间点作为两个端点，将两个端点之间的时间段作为预警时间段，在预警时间段内最少随机提取一个时间点；

14、所述采点个数单元用于判断随机提取的时间点的最少个数，若当前分拣机器人失败的故障率β＜β阈时，随机取点的最少个数为q，若当前分拣机器人失败的故障率β≥β阈时，计算随机取点的最少个数为q。

15、一种基于人工智能的分拣机器人智能管控方法，其应用于一种基于人工智能的分拣机器人智能管控系统，所述管控方法包括：

16、确定需要分拣的物资，并获取该物资的信息，制定分拣计划，按照分拣计划分配各个分拣机器人所对应的分拣作业；

17、当前分拣机器人接收到上一个分拣机器人发送的上一分拣作业完成的正确信号后，当前分拣机器人根据分拣计划对物资进行分拣，并在分拣完成后将当前分拣作业完成的信号发送给下一个分拣机器人，下一个分拣机器人判断接收到的分拣作业完成的信号是否正确；

18、若接收到的分拣作业完成的信号正确，则下一个分拣机器人根据分拣计划对物资进行分拣；若接收到的分拣作业完成的信号不正确，则下一个分拣机器人改变进行分拣作业的操作。

19、所述判断接收到的分拣作业完成的信号是否正确的过程为：对接收到的分拣作业完成的信号进行一级验证和二级验证；

20、其中一级验证的过程为：

21、获取当前分拣机器人的历史分拣数据，将当前分拣机器人的历史数据中进行一次完整的分拣作业的事件作为一次分拣历史事件，且分拣历史事件发送的分拣作业完成的信号正确，将多件分拣历史事件形成历史事件集合；将每一件分拣历史事件进行分拣作业的过程作为一个完整的时间轴一，将所有的分拣历史事件的开始时间设置为t1；

22、提取当前分拣机器人进行当前分拣作业的完整过程，生成时间轴二，将时间轴二的开始时间设置为t2，其中t1＝t2；

23、在时间轴一和时间轴二上随机采集多个时间点t1、t2、......tn，并采集每个时间点所对应的物资重量和当前分拣机器人的执行器末端的摩擦力数据，将时间轴一上每个时间点对应的物资重量记为g1，将时间轴一上每个时间点对应的执行器末端的摩擦力数据记为f1；将时间轴二上每个时间点对应的物资重量记为g2，将时间轴二上每个时间点对应的执行器末端的摩擦力数据记为f2；若g1＝g2±α，且f1＝f2±α，其中α为误差参数，则判断一级验证通过；若g1≠g2±α，或者f1≠f2±α，则判断一级验证未通过；

24、其中二级验证的过程为：建立当前分拣机器人与其分拣物资放置的分拣区之间的对应关系，获取当前分拣机器人判断完成分拣作业的时刻tn，提取tn时刻对应的分拣区中重量的变化数据，判断重量的变化数据与当前分拣机器人所分拣的物资重量是否相同，若是，则判断二级验证通过，若否，则判断二级验证未通过；

25、若一级验证和二级验证均通过，则判断当前分拣机器人发送的分拣作业完成的信号正确；

26、若一级验证和二级验证均未通过，则判断当前分拣机器人发送的分拣作业完成的信号错误；

27、若一级验证或二级验证未通过，则进行三级验证；

28、其中三级验证的过程为：提取当前分拣作业的完整作业图像，对指定的物资进行路径追踪，判断其是否被分拣至指定位置，若是，则判断分拣作业完成的信号正确，若否，则判断分拣作业完成的信号错误。

29、所述在时间轴一和时间轴二上随机采集多个时间点的过程为：

30、获取当前分拣机器人的历史分拣数据，将历史分拣数据中未进行一次完整的分拣作业的事件标记为分拣失败事件，获取历史分拣数据中出现的所有的分拣失败事件；

31、根据分拣失败事件的出现次数m，计算当前分拣机器人的分拣故障率β，计算公式为β=m/m，其中m表示当前分拣机器人的所有分拣事件；若当前分拣机器人失败的故障率β＜β阈时，随机取点的最少个数为q，若当前分拣机器人失败的故障率β≥β阈时，计算随机取点的最少个数为q，且q＞q；其中β阈为设定的故障率阈值；

32、计算q的公式如下：q=β*k+q，其中k为预设值，且k为正数，*表示乘号；

33、提取每件分拣失败事件所对应的分拣失败原因，将判断分拣失败原因的数据标记为异常数据，将异常数据出现的时间点标记为异常时间点，在时间轴一上标记出所有的异常时间点，提取时间轴一上距离最长的两个异常时间点作为两个端点，将两个端点之间的时间段作为预警时间段，在预警时间段内最少随机提取一个时间点。

34、所述下一个分拣机器人改变进行分拣作业的操作的过程为：若下一个分拣机器人接收到的分拣作业完成的信号错误，则将当前分拣机器人的分拣指令数据打包发送至下一个分拣机器人的控制器中，下一个分拣机器人学习当前分拣机器人的分拣作业操作，并对物资进行当前分拣机器人的分拣作业，将当前分拣机器人的分拣作业操作完成后，再进行下一个分拣机器人在分拣计划中对应的分拣作业。

35、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

36、1、本发明通过对上一机器人发出分拣作业完成的信号进行验证，在确保上一分拣机器人发出的信号正确时，在进行下一分拣机器人对应的分拣作业，避免出现分拣错误导致的资源浪费；若上一个分拣机器人发出错误的信号，下一个分拣机器人可对上一个分拣机器人未完成的分拣作业进行补救，以保证分拣计划可顺利进行，减少因停机等待浪费的时间；其中在验证信号过程中，进行了多级验证，从多方面的信息源进行验证，保证结果的准确性，并且可动态调整验证取值的次数，以达到验证过程动态化的目的。