一种基于多维信息计算的水下机器人运行风险评估系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于多维信息计算的水下机器人运行风险评估系统，包括传感器数据采集：在水下机器人上安装多种传感器进行数据采集，以获取水下环境的实时数据；风险模型构建：根据机器人运行过程中的潜在风险和已知风险，构建风险模型，以识别和评估风险；风险评估算法：基于多维信息计算，对传感器数据进行分析和处理，对机器人的运行风险进行评估；风险诊断和预警：通过对风险评估结果的分析和诊断，对机器人的运行风险进行预测和预警，并提供相应的建议和措施以降低风险，本发明专利技术可以对水下机器人进行风险评估，提高水下机器人的使用寿命，完成工作目标，提高机器人的出勤率。提高机器人的出勤率。提高机器人的出勤率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多维信息计算的水下机器人运行风险评估系统


[0001]本专利技术涉及水下机器人
，具体为一种基于多维信息计算的水下机器人运行风险评估系统。

技术介绍

[0002]水下机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人。水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以水下机器人已成为开发海洋的重要工具。
[0003]无人遥控潜水器主要有：有缆遥控潜水器和无缆遥控潜水器两种，其中有缆遥控潜水器又分为水中自航式、拖航式和能在海底结构物上爬行式三种。目前的无人机器人是根据预定的指令，进行工作，或者实时传输数据，操作人员根据传输的数据进行判断，这种方案使得机器人移动非常慢，每工作一段时间就需要操作人员来判断，导致水下机器人工作效率低，同时故障率高，导致出勤率也低。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述现有技术的存在的问题，提供一种基于多维信息计算的水下机器人运行风险评估系统，可以对水下机器人进行风险评估，确保操作人员对机器人能预先有评估，提前进行下一步的操作，提高水下机器人的使用寿命，完成工作目标。
[0005]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
[0006]一种基于多维信息计算的水下机器人运行风险评估系统，包括：
[0007]传感器数据采集：在水下机器人上安装多种传感器进行数据采集，以获取水下环境的实时数据；
[0008]风险模型构建：根据机器人运行过程中的潜在风险和已知风险，构建风险模型，以识别和评估风险；
[0009]风险评估算法：基于多维信息计算，对传感器数据进行分析和处理，对机器人的运行风险进行评估，包括基于概率的风险评估、基于逻辑回归的风险评估、基于神经网络的风险评估；
[0010]风险诊断和预警：通过对风险评估结果的分析和诊断，对机器人的运行风险进行预测和预警，并提供相应的建议和措施以降低风险。
[0011]进一步的，传感器包括水下摄像头、温度传感器、水压传感器和雷达。
[0012]进一步的，利用摄像头对机器人的周边进行摄像，利用摄像头对机器人周边进行摄像，判断机器人与周边障碍物的距离，同时利用雷达来辅助判断。
[0013]进一步的，风险模型包括如下：
[0014]根据机器人的故障率建立比例风险模型，根据大数据，机器人的故障率服从韦伯分布，将机器人的风险模型转化为韦伯分布的比例风险模型；
[0015]构造韦伯分布比例风险模型的最大似然函数，利用最大似然估计方法求出机器人的韦伯比例风险模型的未知参数；
[0016]根据机器人的速度和周边最小障碍物的距离参数进行判断是否有碰撞的可能性，根据机器人的温度和水温变化速率来判断机器人的工作时间，根据目前的水压、水压变化和机器人的下潜速度，来判断机器人能达到最大水压时所需时间，当以上任意一个参数达到时，机器人停止运行并返回。
[0017]进一步的，对于发生的风险进行风险评级，风险分为第一等级、第二等级和第三等级，以上等级按照机器人的工作任务的重要性和机器人遇到风险时所产生的破坏性来划分，控制人员根据风险等级来对机器人进行下达指令。
[0018]进一步的，当发生风险时，机器人进行自检，判断是否符合风险等级的判断，如果符合，则对机器人进行下一步控制；如果不符合风险等级的判断，则再次复检，如果复检结果仍然不符合风险等级的判断，则中断机器人任务，回收机器人。
[0019]有益效果
[0020]本专利技术可以对水下机器人进行风险评估，确保操作人员对机器人能预先有评估，提前进行下一步的操作，提高水下机器人的使用寿命，完成工作目标，提高机器人的出勤率。
附图说明
[0021]图1为本专利技术一实施例流程图。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]如图所示，本专利技术公开一种基于多维信息计算的水下机器人运行风险评估系统，包括：
[0024]传感器数据采集：在水下机器人上安装多种传感器进行数据采集，以获取水下环境的实时数据；
[0025]风险模型构建：根据机器人运行过程中的潜在风险和已知风险，构建风险模型，以识别和评估风险；
[0026]风险评估算法：基于多维信息计算，对传感器数据进行分析和处理，对机器人的运行风险进行评估，包括基于概率的风险评估、基于逻辑回归的风险评估、基于神经网络的风险评估；
[0027]风险诊断和预警：通过对风险评估结果的分析和诊断，对机器人的运行风险进行预测和预警，并提供相应的建议和措施以降低风险。
[0028]在本专利技术一施例中，传感器包括水下摄像头、温度传感器、水压传感器和雷达。当然，根据具体种类的机器人，增加相应的传感器来获取相应的参数。
[0029]在本专利技术一施例中，利用摄像头对机器人的周边进行摄像，利用摄像头对机器人周边进行摄像，判断机器人与周边障碍物的距离，同时利用雷达来辅助判断。
[0030]在本专利技术一施例中，风险模型包括如下：
[0031]根据机器人的故障率建立比例风险模型，根据大数据，机器人的故障率服从韦伯分布，将机器人的风险模型转化为韦伯分布的比例风险模型；
[0032]构造韦伯分布比例风险模型的最大似然函数，利用最大似然估计方法求出机器人的韦伯比例风险模型的未知参数；
[0033]根据机器人的速度和周边最小障碍物的距离参数进行判断是否有碰撞的可能性，根据机器人的温度和水温变化速率来判断机器人的工作时间，根据目前的水压、水压变化和机器人的下潜速度，来判断机器人能达到最大水压时所需时间，当以上任意一个参数达到时，机器人停止运行并返回。
[0034]风险模型根据具体的水下机器人的种类来判断，如果是海底调查类的机器人，则需要长期作业，对于时效性要求低，而对于正确率和待机时间要求高，最好在水下一次完成任务。因此，风险的着重点在于与周边障碍物的距离，避免碰撞。对于打捞机器人，则更关注于打捞作业相关的数据，如待打捞物品是否时刻在摄像机面前，因此，对于摄像的数据更加关注，在移动过程中打捞物品是否一直处于于机器人相同位置处。
[0035]在本专利技术一施例中，对于发生的风险进行风险评级，风险分为第一等级、第二等级和第三等级，以上等级按照机器人的工作任务的重要性和机器人遇到风险时所产生的破坏性来划分，控制人员根据风险等级来对机器人进行下达指令。根据风险等级，控制人员可以根据相应的水下作业来下达相应的指令，使得机器人实现最佳的工作效果。
[0036]在本专利技术一施例中，当发生风险时，机器人进行自检，判断是否符合风险等级的判断，如果符合，则对机器人进行下一步控制；如果不符合风险等级的判断，则再次复检，如果复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多维信息计算的水下机器人运行风险评估系统，其特征在于：包括：传感器数据采集：在水下机器人上安装多种传感器进行数据采集，以获取水下环境的实时数据；风险模型构建：根据机器人运行过程中的潜在风险和已知风险，构建风险模型，以识别和评估风险；风险评估算法：基于多维信息计算，对传感器数据进行分析和处理，对机器人的运行风险进行评估，包括基于概率的风险评估、基于逻辑回归的风险评估、基于神经网络的风险评估；风险诊断和预警：通过对风险评估结果的分析和诊断，对机器人的运行风险进行预测和预警，并提供相应的建议和措施以降低风险。2.根据权利要求1所述的一种基于多维信息计算的水下机器人运行风险评估系统，其特征在于：传感器包括水下摄像头、温度传感器、水压传感器和雷达。3.根据权利要求1所述的一种基于多维信息计算的水下机器人运行风险评估系统，其特征在于：利用摄像头对机器人的周边进行摄像，利用摄像头对机器人周边进行摄像，判断机器人与周边障碍物的距离，同时利用雷达来辅助判断。4.根据权利要求1所述的一种基于多维信息计算的水下机器人运行风险评估系统，其特征在于：风险模型包括如下：根据机器人的故障率建立比例风险模型，根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖云松，王亚南，迮思文，薛学鑫，马超光，王龙生，宋维广，
申请(专利权)人：上海仪耐新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：