本技術(shù)涉及自然語(yǔ)言處理，尤其涉及一種基于思維鏈的人形機(jī)器人柔性裝配方法、系統(tǒng)及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著制造業(yè)向智能化和柔性化方向的發(fā)展，傳統(tǒng)的固定流程裝配系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足多樣化、定制化生產(chǎn)的需求。柔性制造系統(tǒng)作為一種應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變生產(chǎn)環(huán)境的解決方案，能夠快速適應(yīng)不同類(lèi)型的裝配任務(wù)和產(chǎn)品變化，提升生產(chǎn)線的效率和靈活性。在此過(guò)程中，人形機(jī)器人因其類(lèi)人化的操作方式和靈活的工作能力，逐漸成為柔性制造領(lǐng)域的重要角色。

2、然而，目前的人形機(jī)器人在復(fù)雜任務(wù)解析和自主裝配方面仍面臨多重挑戰(zhàn)，例如在面對(duì)新任務(wù)時(shí)，往往需要對(duì)任務(wù)流程進(jìn)行重新編程或調(diào)整，這不僅增加了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)時(shí)間，也提高了使用門(mén)檻和成本。傳統(tǒng)的機(jī)器人任務(wù)分配和規(guī)劃大多依賴(lài)于預(yù)先編寫(xiě)的程序或固定的指令模板，任務(wù)解析能力不足，難以理解復(fù)雜指令，這種方法在應(yīng)對(duì)多變的裝配任務(wù)時(shí)顯得過(guò)于僵化和缺乏靈活性，無(wú)法滿足快速調(diào)整和實(shí)時(shí)響應(yīng)的要求。同時(shí)，在進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃與執(zhí)行任務(wù)時(shí)，往往缺乏對(duì)復(fù)雜裝配過(guò)程的深入理解和自適應(yīng)能力，導(dǎo)致操作員需要投入大量時(shí)間進(jìn)行任務(wù)指導(dǎo)和參數(shù)調(diào)整，極大地限制了生產(chǎn)線的自動(dòng)化水平。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例的主要目的在于提出一種基于思維鏈的人形機(jī)器人柔性裝配方法、系統(tǒng)及介質(zhì)，旨在無(wú)需依賴(lài)預(yù)先編寫(xiě)的程序或固定指令模板，以減少開(kāi)發(fā)和操作成本，自動(dòng)從復(fù)雜指令中準(zhǔn)確提取關(guān)鍵信息，生成清晰的執(zhí)行計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)柔性裝配的智能化。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)實(shí)施例的一方面提出了一種基于思維鏈的人形機(jī)器人柔性裝配方法，所述方法包括以下步驟：

3、獲取用戶提供的裝配任務(wù)指令；

4、通過(guò)思維鏈模型對(duì)所述裝配任務(wù)指令進(jìn)行任務(wù)解析，并在解析過(guò)程中通過(guò)注意力機(jī)制計(jì)算所述裝配任務(wù)指令中每個(gè)詞語(yǔ)的權(quán)重，根據(jù)所述權(quán)重動(dòng)態(tài)調(diào)整與當(dāng)前任務(wù)相關(guān)的解析目標(biāo)，根據(jù)所述解析目標(biāo)將任務(wù)逐層分解為多個(gè)子任務(wù)，得到任務(wù)樹(shù)結(jié)構(gòu)；

5、遍歷所述任務(wù)樹(shù)結(jié)構(gòu)確定裝配計(jì)劃，其中，所述裝配計(jì)劃包括執(zhí)行安排順序、任務(wù)路徑規(guī)劃和裝配動(dòng)作參數(shù)；

6、根據(jù)所述裝配計(jì)劃控制人形機(jī)器人執(zhí)行裝配操作。

7、在一些實(shí)施例中，所述獲取用戶提供的裝配任務(wù)指令，包括以下步驟：

8、獲取用戶提供的多模態(tài)數(shù)據(jù)，其中，所述多模態(tài)數(shù)據(jù)包括文字、語(yǔ)音和視覺(jué)信息；

9、采用自然語(yǔ)言處理技術(shù)對(duì)文字和語(yǔ)音進(jìn)行分詞、詞性標(biāo)注和語(yǔ)義解析，提取任務(wù)的主要內(nèi)容和意圖得到文本信息；

10、采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)所述視覺(jué)信息進(jìn)行特征提取和識(shí)別，得到符號(hào)信息；

11、將所述文本信息和所述符號(hào)信息映射到向量空間，得到所述裝配任務(wù)指令。

12、在一些實(shí)施例中，所述通過(guò)注意力機(jī)制計(jì)算所述裝配任務(wù)指令中每個(gè)詞語(yǔ)的權(quán)重，根據(jù)所述權(quán)重動(dòng)態(tài)調(diào)整與當(dāng)前任務(wù)相關(guān)的解析目標(biāo)，包括以下步驟：

13、通過(guò)注意力機(jī)制基于上下文信息計(jì)算所述裝配任務(wù)指令中每個(gè)詞語(yǔ)的注意力評(píng)分，其中，所述上下文信息包括任務(wù)歷史狀態(tài)和領(lǐng)域知識(shí)；

14、對(duì)所述注意力評(píng)分進(jìn)行歸一化處理，得到所述詞語(yǔ)的權(quán)重；

15、將所述權(quán)重大于預(yù)設(shè)閾值的所述詞語(yǔ)確定為與當(dāng)前任務(wù)相關(guān)的所述解析目標(biāo)。

16、在一些實(shí)施例中，所述遍歷所述任務(wù)樹(shù)結(jié)構(gòu)確定裝配計(jì)劃，包括以下步驟：

17、遍歷所述任務(wù)樹(shù)結(jié)構(gòu)確定子任務(wù)的先后順序與依賴(lài)關(guān)系；

18、根據(jù)所述子任務(wù)的先后順序與依賴(lài)關(guān)系，對(duì)所述任務(wù)樹(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行邏輯驗(yàn)證，并基于注意力機(jī)制對(duì)所述任務(wù)樹(shù)結(jié)構(gòu)中的子任務(wù)排列進(jìn)行優(yōu)化，得到所述執(zhí)行安排順序；

19、根據(jù)所述執(zhí)行安排順序采用運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法確定所述任務(wù)路徑規(guī)劃；

20、對(duì)所述子任務(wù)進(jìn)行任務(wù)分解，直至分解成人形機(jī)器人可直接執(zhí)行的多個(gè)基礎(chǔ)動(dòng)作，并根據(jù)所述基礎(chǔ)動(dòng)作確定所需的裝配動(dòng)作參數(shù)；

21、根據(jù)所述執(zhí)行安排順序、所述任務(wù)路徑規(guī)劃和所述裝配動(dòng)作參數(shù)得到裝配計(jì)劃。

22、在一些實(shí)施例中，所述根據(jù)所述子任務(wù)的先后順序與依賴(lài)關(guān)系，對(duì)所述任務(wù)樹(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行邏輯驗(yàn)證，并基于注意力機(jī)制對(duì)所述任務(wù)樹(shù)結(jié)構(gòu)中的子任務(wù)排列進(jìn)行優(yōu)化，得到所述執(zhí)行安排順序，包括以下步驟：

23、當(dāng)同時(shí)存在多個(gè)待執(zhí)行的所述子任務(wù)，則通過(guò)注意力機(jī)制評(píng)估每個(gè)所述子任務(wù)的優(yōu)先級(jí)和資源需求，得到評(píng)估結(jié)果；

24、根據(jù)所述評(píng)估結(jié)果通過(guò)強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法確定任務(wù)調(diào)度策略，并根據(jù)所述任務(wù)調(diào)度策略調(diào)整所述任務(wù)樹(shù)結(jié)構(gòu)中的子任務(wù)排列，得到所述執(zhí)行安排順序。

25、在一些實(shí)施例中，所述基于思維鏈的人形機(jī)器人柔性裝配方法還包括以下步驟：

26、獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，其中，所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括環(huán)境信息和裝配狀態(tài)數(shù)據(jù)；

27、根據(jù)所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)判斷當(dāng)前執(zhí)行的所述子任務(wù)是否存在異常情況；

28、當(dāng)所述子任務(wù)存在異常情況，則通過(guò)注意力機(jī)制重新對(duì)所述子任務(wù)進(jìn)行任務(wù)解析，并動(dòng)態(tài)調(diào)整所述子任務(wù)對(duì)應(yīng)的所述裝配計(jì)劃。

29、在一些實(shí)施例中，所述基于思維鏈的人形機(jī)器人柔性裝配方法還包括以下步驟：

30、記錄所述任務(wù)樹(shù)結(jié)構(gòu)和所述裝配狀態(tài)數(shù)據(jù)，得到裝配流程結(jié)果；

31、通過(guò)交互界面展示所述裝配流程結(jié)果。

32、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)實(shí)施例的另一方面提出了一種基于思維鏈的人形機(jī)器人柔性裝配虛擬系統(tǒng)，所述虛擬系統(tǒng)包括：

33、第一模塊，用于獲取用戶提供的裝配任務(wù)指令；

34、第二模塊，用于通過(guò)思維鏈模型對(duì)所述裝配任務(wù)指令進(jìn)行任務(wù)解析，并在解析過(guò)程中通過(guò)注意力機(jī)制計(jì)算所述裝配任務(wù)指令中每個(gè)詞語(yǔ)的權(quán)重，根據(jù)所述權(quán)重動(dòng)態(tài)調(diào)整與當(dāng)前任務(wù)相關(guān)的解析目標(biāo)，根據(jù)所述解析目標(biāo)將任務(wù)逐層分解為多個(gè)子任務(wù)，得到任務(wù)樹(shù)結(jié)構(gòu)；

35、第三模塊，用于遍歷所述任務(wù)樹(shù)結(jié)構(gòu)確定裝配計(jì)劃，其中，所述裝配計(jì)劃包括執(zhí)行安排順序、任務(wù)路徑規(guī)劃和裝配動(dòng)作參數(shù)；

36、第四模塊，用于根據(jù)所述裝配計(jì)劃控制人形機(jī)器人執(zhí)行裝配操作。

37、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)實(shí)施例的另一方面提出了一種基于思維鏈的人形機(jī)器人柔性裝配硬件系統(tǒng)，所述硬件系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的方法。

38、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)實(shí)施例的另一方面提出了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的方法。

39、本技術(shù)實(shí)施例至少包括以下有益效果：本技術(shù)提供一種基于思維鏈的人形機(jī)器人柔性裝配方法、系統(tǒng)及介質(zhì),該方案通過(guò)獲取用戶提供的裝配任務(wù)指令，通過(guò)思維鏈模型對(duì)裝配任務(wù)指令進(jìn)行任務(wù)解析，并在解析過(guò)程中通過(guò)注意力機(jī)制計(jì)算裝配任務(wù)指令中每個(gè)詞語(yǔ)的權(quán)重，根據(jù)權(quán)重動(dòng)態(tài)調(diào)整與當(dāng)前任務(wù)相關(guān)的解析目標(biāo)，根據(jù)解析目標(biāo)將任務(wù)逐層分解為多個(gè)子任務(wù)，得到任務(wù)樹(shù)結(jié)構(gòu)，能夠無(wú)需依賴(lài)預(yù)設(shè)固定指令模板或規(guī)則，利用層級(jí)化思維鏈和注意力機(jī)制的結(jié)合，在任務(wù)解析過(guò)程中自動(dòng)從復(fù)雜指令中準(zhǔn)確提取關(guān)鍵信息，忽略無(wú)關(guān)內(nèi)容，適應(yīng)自然語(yǔ)言中多變的表達(dá)方式，提高自主任務(wù)解析能力的靈活性和準(zhǔn)確性。

40、通過(guò)遍歷任務(wù)樹(shù)結(jié)構(gòu)確定裝配計(jì)劃，其中，裝配計(jì)劃包括執(zhí)行安排順序、任務(wù)路徑規(guī)劃和裝配動(dòng)作參數(shù)，根據(jù)裝配計(jì)劃控制人形機(jī)器人執(zhí)行裝配操作，能夠?qū)⑷蝿?wù)轉(zhuǎn)化為裝配操作，生成清晰的執(zhí)行計(jì)劃，減少柔性配裝系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和操作成本，實(shí)現(xiàn)柔性裝配的智能化。