模块。具体的算法将模块化实现，使其具有通用性，可迀移到各种服务机器人平台上使用。
[0040]决策模块，基于信息认知模块识别所述服务机器人所处的环境信息，计算出相应的智能决策信息；
[0041]优选地，所述决策模块通过增量式学习算法、多视角学习算法或自主学习算法来计算出相应的智能决策信息，来指导下一步机器人的输出执行，主要涉及学习算法的开发和模块化实现。为了使服务机器人具有智能性、成长性，使其提供的服务具有个性化，需要研究增量式学习(Incremental Learning)算法、多视角学习(Mult1-view Learning)算法和自主学习(Active Learning)算法。
[0042]输出执行模块，在所述决策模块的决策信息的控制下，通过机器人进行指令输出的响应。所述输出执行模块包括视觉输出模块、语音输出模块和动作输出模块；
[0043]优选地，所述视觉输出通过机器人面部的显示屏来显示动画合成的机器人表情或交互信息；
[0044]优选地，所述语音输出模块通过音箱输出合成的拟人化语音；
[0045]优选地，所述动作输出模块通过机器人的机械臂和机械手来执行相应的动作。
[0046]请参照图2-图4;
[0047]本发明还公开了一种应用上述通用模块化双臂服务机器人平台的通用模块化双臂机器人系统，包括机器人固定底座1、机器人固定架2、手臂控制柜3、两个机械臂4、两个机械手5、三维云台6、摄像机7、显示屏8、音箱9、工控机1、集成电源系统11;
[0048]所述机器人固定底座I是整个双臂机器人的支撑，机器人固定底座I与机器人固定架2通过连接法兰12用螺栓连接；
[0049]优选地，所述连接法兰12之间可嵌入旋转平台(用电机带动减速器来实现)，来实现机器人腰部扭转的动作。
[0050]所述手臂控制柜3安装在机器人固定底座I的两端；
[0051 ] 所述机械臂4采用两个Universal robot机械臂。两个Universal robot机械臂通过法兰固定在机器人固定架2的两侧；
[0052]所述机器人固定架2中空装置，电缆及控制线通过机器人固定架2延伸到各个零部件。
[°°53] 两个机械手5米用Barretthand机械手，两个Barretthand机械手分别固定在两个Universal robot机械臂的末端;整体类似于人的身体、双臂、双手的结构。
[0054]所述集成电源系统11安装在机器人固定底座I上，用于为模块化双臂机器人的各个硬件提供相应标准的电源输入;该集成电源系统由单个220V电源插头接入，通过各级变压器在电源集成面板上分别输出220V(为Universal robot机械臂、工控机、Kinect 3D体感摄像机、显示屏供电)、48V(为Barretthand机械手供电)，24V(为三维云台供电)、12V(为工业485转换器供电)、5V(为音箱供电)这5种规格的电流。
[0055]所述三维云台6固定于机器人固定架2的顶部;摄像机7和显示屏8固定在三维云台6前侧的活动支架上，面向正前方，所述摄像机7采用Kinect 3D体感摄像机，Kinect 3D体感摄像机和显示屏8与三维云台6同步转动；
[0056]所述音箱9固定在机器人固定架2上；
[0057]所述工控机10用于对所述模块化双臂机器人的各个设备进行集成和控制。
[0058]所有的传感器、设备都通过工控机10来完成集成和控制。其中，Universalrobot机械臂控制箱通过双绞线与工控机以太网接口连接，基于Mo dbu s协议进行控制；Barretthand机械手通过USB/CAN转换器与工控机USB接口连接，基于CAN总线协议来进行控制；三维云台6通过USB/485转换器与工控机USB接口连接，基于Pelco-D协议进行控制；Kinect 3D体感摄像机7通过自带的转换器与工控机USB接口连接，基于自带SDK进行控制；显示屏8与工控机VGA接口相连，音箱9与工控机3.5mm耳机插口相连。
[0059]在本发明的描述中，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，也可以是可拆卸地连接，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。
[0060]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种通用模块化双臂服务机器人平台，其特征在于，包括: 环境信息采集模块，通过服务机器人的各个外置传感器来收集环境信息； 信息认知模块，用于处理环境信息采集模块采集的原始数据，识别所述服务机器人所处的环境信息； 决策模块，基于信息认知模块识别所述服务机器人所处的环境信息，计算出相应的智能决策ig息; 输出执行模块，在所述决策模块的决策信息的控制下，通过机器人进行指令输出。2.根据权利要求1所述的通用模块化双臂服务机器人平台，其特征在于，所述环境信息包括视觉信息、语音信息、触觉信息。3.根据权利要求2所述的通用模块化双臂服务机器人平台，其特征在于，所述视觉信息和语音信息通过Kinect 3D体感摄像机进行采集，所述触觉信息通过机器人机械手上的力觉传感器进行获取。4.根据权利要求3所述的通用模块化双臂服务机器人平台，其特征在于，所述信息认知模块包括视觉认知模块、语音认知模块和触觉认知模块。5.根据权利要求4所述的通用模块化双臂服务机器人平台，其特征在于，所述决策模块通过增量式学习算法、多视角学习算法或自主学习算法来计算出相应的智能决策信息。6.根据权利要求5所述的通用模块化双臂服务机器人平台，其特征在于，所述输出执行模块包括视觉输出模块、语音输出模块和动作输出模块； 所述视觉输出通过机器人面部的显示屏来显示动画合成的机器人表情或交互信息； 所述语音输出模块通过音箱输出合成的拟人化语音； 所述动作输出模块通过机器人的机械臂和机械手来执行相应的动作。7.—种应用权利要求1-6任一项所述通用模块化双臂服务机器人平台的通用模块化双臂机器人系统，其特征在于，包括机器人固定底座、机器人固定架、手臂控制柜、两个机械臂、两个机械手、集成电源系统、三维云台、摄像头、显示屏、音箱和主控工控机； 所述机器人固定底座与机器人固定架通过连接法兰连接，所述手臂控制柜安装在机器人固定底座的两端;所述两个机械臂通过法兰固定在机器人固定架的两侧，两个机械手分别固定在两个机械臂的末端;所述集成电源系统安装在机器人固定底座上，用于为模块化双臂机器人的各个硬件提供电源输入;所述三维云台固定于机器人固定架的顶部;所述摄像头和显示屏固定在三维云台前侧的活动支架上，所述摄像头和显示屏与三维云台同步转动;所述音箱固定在机器人固定架上;所述工控机用于对所述模块化双臂机器人的各个设备进行集成和控制。8.根据权利要求7所述的通用模块化双臂机器人系统，其特征在于，所述连接法兰之间可嵌入旋转平台，来实现机器人腰部扭转的动作。9.根据权利要求8所述的通用模块化双臂机器人系统，其特征在于，所述机器人固定架中空装置，电缆及控制线通过机器人固定架延伸到各个零部件。
【专利摘要】本发明提供了一种通用模块化双臂服务机器人平台及应用该平台的通用模块化双臂机器人系统，该平台包括通过服务机器人的各个外置传感器来收集环境信息的环境信息采集模块、用于处理环境信息采集模块采集的原始数据的信息认知模块，基于信息认知模块识别所述服务机器人所处的环境信息的决策模块，基于所述决策模块的决策信息的控制下，通过机器人进行指令输出的输出执行模块。本发明集成视觉采集、语音采集、触觉采集、视觉输出、语音输出、动作输出等硬件支持功能于一身，基于本发明设计的系统，可进行服务机器人通用功能算法模块的研究、开发和调试，可用于研究服务机器人各功能模块在统一框架下协调工作的解决方案。
【IPC分类】B25J13/08, B25J11/00
【公开号】CN105500381
【申请号】CN201610082377
【发明人】席铉洋, 宋永博, 邹俊成, 乔红, 吴伟, 冯文森, 尹沛劼
【申请人】中国科学院自动化研究所
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年2月5日