【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动化检测，具体为一种全性能自动化检测机器人的模块化设计方法及系统。
技术介绍
1、随着工业生产和服务领域对自动化检测精度和效率的要求不断提高，现有的检测机器人系统在应对复杂多变的任务需求时暴露出了一些不足。传统的自动化检测机器人系统通常是基于固定结构设计，并且其功能模块之间缺乏足够的灵活性和可调整性。这种结构设计往往导致系统在不同环境下无法快速适配新的检测任务，难以满足个性化和多样化的工作需求。因此，如何提高机器人系统的适应性、灵活性和效率，成为了技术发展的迫切需求。
2、与此同时，随着智能化技术的不断发展，对机器人系统提出了更高的要求。现代检测任务往往涉及多种复杂环境因素(如功率、重力、温度、湿度、光照强度等)，并且任务目标在不同阶段也可能发生动态变化。因此，机器人系统不仅需要具备强大的数据处理和检测能力，还要能够根据外部环境的变化及时调整自身的工作状态和参数，确保每个任务都能够在最优条件下完成。此外，随着机器人技术的逐步发展，多个模块协同工作已成为提升机器人性能的一个重要方向。为了有效解决这些问题，要求机器人系统不仅在硬件上具备高度集成的能力，还需要在软件和控制系统上具备足够的智能化，能够根据实时的任务需求进行自我调节和优化。
3、现有技术至少存在如下技术问题：现有技术的机器人系统通常采用固定的结构设计，模块之间缺乏灵活性和可调性，无法在不同任务之间快速切换和调整，影响了机器人系统的整体效率和稳定性；现有技术中的模块很难根据实时的工作环境或任务目标进行有效调整，导致系统在处理多种任务时
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术提供了一种全性能自动化检测机器人的模块化设计方法及系统，能够解决
技术介绍
中提到的问题。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种全性能自动化检测机器人的模块化设计方法，包括：将机器人系统划分为多个功能独立的模块，获取所述模块的状态参数和工作参数，基于所述状态参数和所述工作参数生成模块输出数据；
4、在任务执行过程中，机器人通过动态调整模块的组合和权重，优化任务阶段的输出，模块选择基于误差最小化和模块间协同作用的综合评估，最优模块根据实时任务和环境变化进行选择，实时调整模块配置。
5、作为本专利技术所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法的一种优选方案，其中：所述构建模块化系统的步骤包括：
6、获取环境因素参数和模块效率系数；
7、计算初始模块输出数据，所述初始模块输出数据满足：
8、di(0)＝ηi·(si(0)·pi(0))+ξi·ei；
9、其中，ηi是第i个模块的效率系数，反映了模块在初始状态下对任务完成的效率，通过实验测量获得；ξi是外部环境因素的影响系数。
10、作为本专利技术所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法的一种优选方案，其中：所述构建模块化系统的步骤包括：
11、采集功能模块的前一时刻输出数据；
12、获取目标输出数据和模块协同系数；
13、计算状态参数的更新量，更新所述状态参数，其中：
14、所述状态参数的更新满足：
15、si(t)＝si(t-1)+δsi(t)；
16、所述状态参数的更新量满足：
17、
18、其中，si(t)表示第i个模块在t时刻的状态，基于前一时刻的状态si(t-1)和当前的状态变化量δsi(t)进行更新；状态变化量δsi(t)是由两个部分组成的：一个是基于输出误差的调整项αi·(di(t-1)-dtarget(t-1))，另一个是基于模块间协作的调整项其中，di(t-1)和dtarget(t-1)分别是模块的前一时刻输出和目标输出；αi是第i个模块对于自身误差的灵敏度系数，决定了输出误差di(t-1)-dtarget(t-1)对状态更新的影响程度；wik(t)是第i个模块与第k个模块在当前时刻的协同系数；βi表示第i个模块对协作信息反馈的敏感度；n是模块数量；dk(t-1)是第k个模块在前一时刻的输出。
19、作为本专利技术所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法的一种优选方案，其中：所述执行模块优化的步骤包括：
20、获取激活灵敏度系数和协同调节因子；
21、计算模块权重值；
22、基于所述模块权重值生成系统输出结果，所述系统输出结果满足：
23、
24、其中，oj表示第j个任务阶段的输出，由各个模块的输出加权求和得到；第i个模块在第j个任务阶段中的输出由权重wi和激活函数的输出决定；是协同调节因子；cik(t)是在t时刻第i个模块与第k个模块之间的协同度量。
25、作为本专利技术所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法的一种优选方案，其中：所述执行模块优化的步骤包括：
26、获取误差阈值参数；
27、计算功能模块的模块误差值，所述模块误差值满足：
28、ei(t)＝|di(t)-dtarget(t)|≤∈i；
29、其中，ei(t)是模块在t时刻的输出误差，∈i是误差阈值，表示系统允许的最大误差；当误差ei(t)小于等于设定的阈值∈j时，说明模块输出接近目标值，表现较好；反之，误差大于设定阈值的模块在最优选择过程中将会被抑制。
30、作为本专利技术所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法的一种优选方案，其中：所述执行模块优化的步骤包括：
31、获取功能模块的输出数据；
32、计算功能模块的输出均值；
33、计算功能模块间的协同参数，所述协同参数满足：
34、
35、其中，cik(t)表示在t时刻第i个模块与第k个模块之间的协同度量；和分别是第i个模块与第k个模块的输出均值。
36、作为本专利技术所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法的一种优选方案，其中：所述执行模块优化的步骤包括：
37、获取误差阈值参数和协同阈值参数；
38、计算功能模块的模块误差值和协同参数；
39、判断所述模块误差值与所述误差阈值参数的大小关系；
40、判断所述协同参数与所述协同阈值参数的大小关系；
41、基于判断结果调整模块权重值。
42、为进一步解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种全性能自动化检测机器人的模块化设计系统，包括：参数配置模块，用于将机器人系统划分为多个功能独立的模块，获取所述功能独立的模块的状态参数和工作参数；
43、数据生成模块，用于基于所述状态参数和所述工作参数生成模块输出数据；
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【技术保护点】
1.一种全性能自动化检测机器人的模块化设计方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法，其特征在于：构建模块化系统的步骤包括：
3.如权利要求2所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法，其特征在于：构建模块化系统的步骤还包括：
4.如权利要求3所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法，其特征在于：执行模块优化的步骤包括：
5.如权利要求4所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法，其特征在于：执行模块优化的步骤还包括：
6.如权利要求5所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法，其特征在于：执行模块优化的步骤还包括：
7.如权利要求6所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法，其特征在于：执行模块优化的步骤还包括：
8.一种全性能自动化检测机器人的模块化设计系统，基于权利要求1～7任一所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法，其特征在于：包括，
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种全性能自动化检测机器人的模块化设计方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法，其特征在于：构建模块化系统的步骤包括：
3.如权利要求2所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法，其特征在于：构建模块化系统的步骤还包括：
4.如权利要求3所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法，其特征在于：执行模块优化的步骤包括：
5.如权利要求4所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法，其特征在于：执行模块优化的步骤还包括：
6.如权利要求5所述的全性能自动化检测机器人的模块化设计方法，其特征在于：执行模块优化的步骤还包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：徐宏伟，王俊融，汤鹤中，李鹏程，任骑骏，李翔，张玉平，刘超翔，唐贤敏，宋强，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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