基于語義本體的工業(yè)機器人控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、機器學(xué)習(xí)與推理等智能控制技術(shù)的不斷發(fā)展，基于工業(yè)機器人控制算法的研究和發(fā)展已經(jīng)日趨成熟。然而，各種控制參數(shù)、工件信息的多樣化和復(fù)雜化的表示方式會給控制系統(tǒng)中算法的具體實施帶來許多問題。如何提高各個控制系統(tǒng)功能的通用性，開發(fā)出一種能夠讓機器理解控制參數(shù)的語義系統(tǒng)，并且能夠使其自適應(yīng)的實現(xiàn)控制流程的智能組合和調(diào)用，已經(jīng)成為人們亟待解決的難題。本體和Web服務(wù)技術(shù)的發(fā)展，為我們提供了解決問題的新思路和新方法。將語義本體

2、技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)機器人控制系統(tǒng)當(dāng)中，是我們進行的一次嶄新嘗試，特別是對于機器人智能化控制的發(fā)展，具有重要的理論意義和較高的實用價值。 本文主要是將本體(Ontology)論和語義Web服務(wù)思想引入到機器人控制系統(tǒng)當(dāng)中，并著重研究和探討基于語義本體的工業(yè)機器人控制系統(tǒng)所涉及到的關(guān)鍵技術(shù)。文章首先提出領(lǐng)域本體構(gòu)造過程的原型模型，并建立起一個與機械手參數(shù)對象相關(guān)的Ontology類；然后側(cè)重語義Web服務(wù)的理論研究和模型設(shè)計，構(gòu)建出基于

3、Ontology類的語義Web服務(wù)實現(xiàn)模型及其服務(wù)的組合框架，并對其中的Crower過程和：Matcher過程進行詳細(xì)討論；最后給出了基于語義Web服務(wù)組合的控制流程的基本實現(xiàn)。在控制流程的實現(xiàn)階段，我們主要針對一個機械手控制的參數(shù)調(diào)用問題，用C＃實現(xiàn)基本的Web Service，采用Pellet推理機完成服務(wù)匹配過程中的語義推理，然后按照服務(wù)匹配的結(jié)果完成了組合服務(wù)的執(zhí)行，實現(xiàn)了一個小范圍的應(yīng)用，并對所實現(xiàn)的組合服務(wù)的匹配和執(zhí)行過程進

4、行了實驗驗證。 仿真結(jié)果證明，服務(wù)的匹配與組合過程能夠從當(dāng)前可利用的服務(wù)列表中挑選出具有正確參數(shù)語義的子服務(wù)，并能夠根據(jù)配置好的執(zhí)行計劃完成服務(wù)的正確調(diào)用，初步達到了語義Web服務(wù)組合的目標(biāo)，實現(xiàn)了客戶端與Web Service各組件間的異步通信。實驗結(jié)論對于提高遠(yuǎn)程機器人控制系統(tǒng)的實時性和數(shù)據(jù)顯示的有效性都具有重要的現(xiàn)實意義，同時也為今后進一步的研究和實踐奠定了基礎(chǔ)，為實現(xiàn)智能化的遠(yuǎn)程工業(yè)機器人控制系統(tǒng)提供了理論依據(jù)和技術(shù)參考