人工智能实验室的制作方法

本发明涉及人工智能技术领域，具体涉及人工智能实验室。

背景技术：

目前，人工智能课程在各高校专业类别中的普及程度不高，师资力量也相对匮乏；人工智能专业的学生在高校所学课程更偏向于理论类知识，导致人工智能相关专业的毕业生无法通过仅有的理论知识胜任企业岗位需求。因此缺乏实践和创新，是人工智能领域专业人才的成长瓶颈。

技术实现要素：

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供人工智能实验室，通过多种类工业机器人的模拟操作及专业教师的实践教学，培养学生实践及创新能力，在实操中获取经验，在编程学习和制造中了解工业机器人的工作原理，进而解决人工智能领域专业人才从学校向社会输送的难题。

本发明公开了一种人工智能实验室，包括：

变位系统，用于放置工件，并通过升降、回转和翻转将所述工件置于指定位置；

机器人系统，用于识别所述工件，根据所识别的工件匹配预存的控制程序，根据所匹配到的控制程序或现场实时编辑工件的控制程序实现对所述工件的相应工作。

作为本发明的进一步改进，所述变位系统包括：

工作台，用于固定所述工件；

翻转机构，用于安装所述工作台，并将所述工件翻转至所述指定位置的俯仰角；

回转机构，用于安装所述翻转机构，并将所述工件回转至所述指定位置的方位角；

升降机构，用于安装所述回转机构，并将所述工件升降至所述指定位置的高度。

作为本发明的进一步改进，通过遥控方式实现所述翻转机构、回转机构和升降机构的远程控制。

作为本发明的进一步改进，所述回转机构为无级调速回转机构。

作为本发明的进一步改进，所述机器人系统包括焊接机器人、吸盘机器人和抓手机器人；

所述焊接机器人、吸盘机器人或抓手机器人包括：

传感器，用于识别所述工件；

控制器，用于预存多个工件的控制程序或现场实时编辑工件的控制程序；

驱动机构，用于根据所匹配到的控制程序或现场实时编辑工件的控制程序实现对所述工件的相应工作。

作为本发明的进一步改进，所述控制程序包括工作任务和运动轨迹。

作为本发明的进一步改进，所述焊接机器人的操作方法包括：

变位系统将被焊工件移到指定的焊接位置；焊接过程中，变位系统通过夹具来定位被焊工件；

焊接机器人的传感器将获取的工件信息传递给焊接机器人的控制器，匹配控制器中相应的控制程序，进而调整焊枪的位置；

焊接机器人的驱动机构按照所匹配的控制程序，实现对被焊工件的焊接；

若发现更优的工作模式，可将焊接机器人的工作任务和运动轨迹编制成新的控制程序，进而将控制程序更新给焊接机器人的控制器，使驱动机构按照更新的控制程序实现对被焊工件的焊接，从而实时灵活的改变机器人的工作模式。

作为本发明的进一步改进，所述吸盘机器人的操作方法包括：

吸盘机器人的传感器将获取的工件信息传递给吸盘机器人的控制器，匹配控制器中相应的控制程序，进而调整吸盘的位置；

吸盘机器人的驱动机构按照所匹配的控制程序，控制吸盘接触并吸附工件；搬运至工作台或其他指定位置后，控制吸盘脱离工件，完成搬运；

若发现更优的工作模式，可将吸盘机器人的工作任务和运动轨迹编制成新的控制程序，进而将控制程序更新给吸盘机器人的控制器，使驱动机构按照更新的控制程序实现对工件的搬运，从而实时灵活的改变机器人的工作模式。

作为本发明的进一步改进，所述抓手机器人的操作方法包括：

抓手机器人的传感器将获取的工件信息传递给抓手机器人的控制器，匹配控制器中相应的控制程序，进而调整抓手的位置；

抓手机器人的驱动机构按照所匹配的控制程序，控制抓手抓取工作台上或其他指定位置处的工件；

若发现更优的工作模式，可将抓手机器人的工作任务和运动轨迹编制成新的控制程序，进而将控制程序更新给抓手机器人的控制器，使驱动机构按照更新的控制程序实现对工件的抓取，从而实时灵活的改变机器人的工作模式。

作为本发明的进一步改进，还包括：输送带和检测系统；抓手机器人将抓手抓取工作台上或其他指定位置处的工件，放置到所述输送带上；

所述检测系统通过预先烧录的工作程序并结合传感器，对所述输送带上的工件进行识别；将检测合格的工件放置到合格区域，将检测不合格的工件放置到不合格区域。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的人工智能实验室给学生和技术人员提供了一个锻炼和实践的平台，弥补了高校实践的和企业缺乏理论指导的缺陷；其结合了工业机器人的优点及高校、企业的需求，使得工业机器人得到更大范围的应用，提高劳动生产率、改善劳动条件。

附图说明

图1为本发明一种实施例公开的人工智能实验室的整体框架图；

图2为本发明一种实施例公开的变位系统和焊接机器人的工作框架图；

图3为本发明一种实施例公开的变位系统、焊接机器人和吸盘机器人工作框架图；

图4为本发明一种实施例公开的变位系统、焊接机器人、吸盘机器人和抓手机器人的工作框架图。

图中：

10、变位系统；11、工作台；12、翻转机构；13、回转机构；14、升降机构；20、机器人系统；21、传感器；22、控制器；23、驱动机构；30、焊接机器人；40、吸盘机器人；50、抓手机器人；60、供料工作站；70、传输带；80、检测系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

如图1所示，本发明提供人工智能实验室，包括：变位系统10、机器人系统20以及对应的控制系统和辅助装置；其中：

本发明的变位系统10用于放置工件，并通过升降、回转和翻转将所述工件置于指定位置；该工件可为被焊工件、待吸附工件或待抓取工件。具体的：

本发明的变位系统10包括：工作台11、翻转机构12、回转机构13和升降机构14；

工作台11用于固定所述工件，其固定方式可采用夹具、卡具等多种方式；翻转机构12用于安装所述工作台11，实现将所述工件翻转至所述指定位置的俯仰角；回转机构13用于安装所述翻转机构12，实现将所述工件回转至所述指定位置的方位角；升降机构14用于安装所述回转机构13，实现将所述工件升降至所述指定位置的高度。

进一步，本发明可通过遥控方式实现所述翻转机构、回转机构和升降机构的远程控制。

进一步，本发明的回转机构为无级调速回转机构。

进一步，本发明的翻转机构12、回转机构13和升降机构14除上述的安装关系之外，还可采用其他可实现“工件翻转、回转和升降”的安装关系，如工作台安装在回转机构上、回转机构安装在翻转机构上、翻转机构安装在升降机构上，或工作台安装在升降机构上、升降机构安装在翻转机构上、翻转机构安装在回转机构上，工作台安装在回转机构上、回转机构安装在升降机构上、升降机构安装在翻转机构上等等。

本发明的机器人系统20用于识别所述工件，根据所识别的工件匹配预存的控制程序，根据所匹配到的控制程序或现场实时编辑工件的控制程序实现对所述工件的相应工作。其中：

本发明的机器人系统20可包括焊接机器人30、吸盘机器人40和抓手机器人50中的一种或多种，每个机器人系统20(焊接机器人30、吸盘机器人40或抓手机器人50)包括：

传感器21，用于识别所述工件；

控制器22，用于预存多个工件的控制程序或现场实时编辑工件的控制程序，其中，控制程序是根据工作任务和运动轨迹进行编辑的；

驱动机构23，用于根据所匹配到的控制程序或现场实时编辑工件的控制程序实现对所述工件的相应工作。

具体的：

如图2所示，当本发明的机器人系统20选用焊接机器人30时，焊接机器人30的操作方法包括：

s1、被焊工件安装在工作台11上，变位系统10的翻转机构12、回转机构13和升降机构14通过升降、回转和翻转将所述工件置于指定位置，即最佳的焊接位置；焊接过程中，变位系统10可通过夹具来定位被焊工件；

s2、焊接机器人30的传感器将获取的工件信息传递给焊接机器人的控制器，匹配控制器中相应的控制程序，进而调整焊枪的位置；

s3、焊接机器人的驱动机构按照所匹配的控制程序，实现对被焊工件的焊接；

s4、学生和技术人员可以在实践中发现更高效的工作模式；若发现更优的工作模式，可将焊接机器人的工作任务和运动轨迹编制成新的控制程序，进而将控制程序更新给焊接机器人的控制器，使驱动机构按照更新的控制程序实现对被焊工件的焊接，从而实时灵活的改变机器人的工作模式。

如图3所示，当本发明的机器人系统20选用焊接机器人30和吸盘机器人40时，吸盘机器人40可单独工作也可配合焊接机器人30将被焊工件抓取到工作台上，而焊接机器人30的操作方法如上所述。其中：

本发明吸盘机器人的操作方法包括：

s11、吸盘机器人40的传感器将获取的工件位置信息传递给吸盘机器人的控制器，匹配控制器中相应的控制程序，进而调整吸盘的位置；

s12、吸盘机器人的驱动机构按照所匹配的控制程序，控制吸盘接触并吸附供料工作站60中的工件；搬运至工作台或其他指定位置后，控制吸盘脱离工件，完成搬运；

s13、若发现更优的工作模式，可将吸盘机器人的工作任务和运动轨迹编制成新的控制程序，进而将控制程序更新给吸盘机器人的控制器，使驱动机构按照更新的控制程序实现对工件的搬运，从而实时灵活的改变机器人的工作模式。

吸盘吸附以及脱离工件的原理为：利用吸盘和真空设备使得吸盘内产生负压气，从而将物品吸牢提升，达到目的地后，充气进入吸盘，使得吸盘内压力为零，吸盘脱离物品，完成搬运。

如图4所示，当本发明的机器人系统20选用焊接机器人30、吸盘机器人40和抓手机器人50时，抓手机器人50可单独工作，或者抓手机器人50与焊接机器人30、吸盘机器人40配合工作；其中，焊接机器人30、吸盘机器人40的操作方法如上所述。其中：

s21、抓手机器人50的传感器将获取的工件信息传递给抓手机器人的控制器，匹配控制器中相应的控制程序，进而调整抓手的位置；

s22、抓手机器人的驱动机构按照所匹配的控制程序，控制抓手抓取工作台上或其他指定位置处的工件；

s23、若发现更优的工作模式，可将抓手机器人的工作任务和运动轨迹编制成新的控制程序，进而将控制程序更新给抓手机器人的控制器，使驱动机构按照更新的控制程序实现对工件的抓取，从而实时灵活的改变机器人的工作模式。

s24、抓手机器人将抓手抓取工作台上或其他指定位置处的工件，放置到所述输送带70上；

s25、所述检测系统80通过预先烧录的工作程序并结合传感器，对所述输送带70上的工件进行识别；将检测合格的工件放置到合格区域，将检测不合格的工件放置到不合格区域。

本发明的人工智能实验室主要涉及人工智能(ai)及机械智能传感检测技术，主要面向全国范围内各高等院校及现代化企业，通过在实验室基地及各高校、企业建立人工智能实验室，让前来实践的学生/技术人员可以在原有工业机器人基础上，学习到新的ai编程技术，并重新应用于实践，赋予原工业机器人新的功能和作用。此类实验室建设，不但可应用于高校教学实践，弥补当前高校生实践能力不足；同时还能满足各类现代化企业用人需求，培养ai领域定向人才。此外人工智能实验室可用于研发汽车制造、航空航天、民用、五金、服务、餐饮等行业需求的智能设备，真正引领人工智能教育领域“产·学·研”的发展方向。

本发明的人工智能实验室给学生和技术人员提供了一个锻炼和实践的平台，弥补了高校实践的和企业缺乏理论指导的缺陷；其结合了工业机器人的优点及高校、企业的需求，使得工业机器人得到更大范围的应用，提高劳动生产率、改善劳动条件。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。