发明名称 可重构数字控制器的自治域系统
摘要 一种数字控制技术领域的可重构数字控制器的自治域系统,包括:信息感知模块、交互接口模块、中枢系统模块和执行模块,信息感知模块负责接收温度、力、位姿、图像信息,并将该信息传输给中枢系统模块,交互接口模块负责获得用户辅助信息,并将用户辅助信息传输给中枢系统模块,中枢系统模块负责接收信息感知模块和交互接口模块传输的信息,运用已有的知识,对这些信息进行理解、确定执行目的,进行计算和处理,并根据确定的执行目的,决定具体的控制策略,将处理好的信息传递给执行模块;执行模块负责将接收到的处理后的信息执行作用到对象或环境上。本发明使得可重构数字控制器在硬件设计和软件设计上得到快速重构,大大节省开发与投产周期。
申请公布号 CN100565395C 申请公布日期 2009.12.02
申请号 CN200710171881.3 申请日期 2007.12.06
申请人 上海交通大学 发明人 殷跃红;张衍均;徐文超;陆健;陈祥榴
分类号 G05B19/042(2006.01)I 主分类号 G05B19/042(2006.01)I
代理机构 上海交达专利事务所 代理人 王锡麟;王桂忠
主权项 1.一种可重构数字控制器的自治域系统,包括:信息感知模块、交互接口模块、中枢系统模块和执行模块,其中:信息感知模块负责接收温度、力、位姿、图像信息,并将该信息传输给中枢系统模块,交互接口模块负责获得用户辅助信息,并将用户辅助信息传输给中枢系统模块,中枢系统模块负责接收信息感知模块和交互接口模块传输的信息,运用已有的知识,对这些信息进行理解、确定执行目的,进行计算和处理,并根据确定的执行目的,决定具体的控制策略,将处理好的信息传递给执行模块;执行模块负责将接收到的处理后的信息执行作用到对象或环境上,所述信息感知模块,包括内信息感知子模块和外信息感知子模块,内信息感知子模块负责进行自我行动、状态的监视和内部信息感知,对整个可重构数字控制器的内部状态、性能和位姿进行感知,是整个信息感知模块的基础;外信息感知子模块通过各种传感器,负责获取外部环境中声音、温度、图像、力信息,内信息感知子模块和外信息感知子模块均将信息传输给中枢系统模块,其特征在于:所述外信息感知子模块,包括如下子模块:视觉子模块、触觉子模块、嗅觉子模块、接近觉子模块、听觉子模块,其中:视觉子模块,由摄像装置和图像处理机组成,负责感知、获取目标物的明暗、距离和颜色三种信息,进而识别目标物的形状、位置、姿态、色别特征参数;触觉子模块,通过触觉感知环境信息,以产生柔软、灵活、可靠的动作,从而完成复杂的作业,而且触觉本身可以配合或者在某些特定的条件下代替视觉识别物体;嗅觉子模块,感知周围环境的气味,使得可重构数字控制器工作于恶劣危险的工作环境中;接近觉子模块,感知周围环境与自身的距离;听觉子模块,感知周围环境的各种声音信息;所述中枢系统模块,负责实现整个可重构数字控制器系统的执行、感知、思维和交互四大机能所涉及的协调、信息处理、管理、反馈、监控功能,中枢系统模块包括可重构知识库子模块、环境理解子模块、意图理解子模块、状态机决策子模块,其中:可重构知识库子模块是整个可重构数字控制器的核心,负责存储各种信息,信息包括控制算法信息、启发式搜索信息、推理规则信息、规划及策略信息,用户获取信息,信息经过整理通过人工移植方式输入可重构知识库子模块;环境理解子模块负责对信息感知模块所采集到的信息进行信息融合,并调用重构知识库子模块中相应类型的信息处理程式进行处理;意图理解子模块负责将环境理解子模块所处理的信息与交互接口模块获得的辅助信息相结合,调用可重构知识库子模块中相应信息,确定用户意图;状态机决策子模块,根据环境理解子模块处理好的结果及意图理解子模块得到的用户意图,进行状态判断,如果未满足状态改变要求,则继续通过信息感知模块进行信息采集,否则通过有限状态机确定具体的执行策略,最后调用相关状态下的执行模块,完成执行任务。
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