基于語義本體的工業(yè)機器人控制系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、隨著神經網絡、遺傳算法、機器學習與推理等智能控制技術的不斷發(fā)展，基于工業(yè)機器人控制算法的研究和發(fā)展已經日趨成熟。然而，各種控制參數、工件信息的多樣化和復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的語義系統(tǒng)，并且能夠使其自適應的實現控制流程的智能組合和調用，已經成為人們亟待解決的難題。本體和Web服務技術的發(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、技術應用于工業(yè)機器人控制系統(tǒng)當中，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服務思想引入到機器人控制系統(tǒng)當中，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)所涉及到的關鍵技術。文章首先提出領域本體構造過程的原型模型，并建立起一個與機械手參數對象相關的Ontology類；然后側重語義Web服務的理論研究和模型設計，構建出基于

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

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