1 前言
我国机器人技术已经开始进入实用化阶段,必然十分需要机器人的研究、设计、制造、应用、管理等方面的人才,为能协助解决这种需求,将近年来广泛应用的知识工程原理综合应用到机器人选型、设计、分析新型机构的演释中很有必要,应用人工智能技术将机器人领域专家的知识、经验及已取得的研究成果予以归纳和总结,转化成智能系统,可供那些对专业知识懂得不太多的用户直接使用,使研究成果共享,让高科技成果能得到广大工矿企业的推广和应用。
我国从第七个五年计划开始有计划、有重点地发展工业机器人,到90年代,工业机器人将拥有为数相当的用户,所以,机器人选型问题必为用户所关切。目前,国外生产机器人的厂家有很多,机器人的产品型号、性能指标各式各样,如何帮助专业知识懂得不太多的用户正确选用机器人产品型号,将对机器人技术的推广及应用有很大促进作用。
据此我们进行了机器人选型智能化课题的研究,我们曾采用两种方法:
(1)机器人选型智能数据库;
(2)机器人选型专家系统。
上述方法中,使用了常用软件工具:数据库管理系统、绘图软件、智能语言等。并对系统进行了升级处理,发挥各软件所长,对机器人资料存储、管理极为方便。
机器人选型涉及面广,要应用到许多机器人领域知识、经验,它不是以数学公式为核心,而是依靠思考推理和判断来解决问题。所以,应用人工智能原理进行研究是必由之路,机器人选型大约涉及到以下问题:
(1)机器人产品资料的存储与管理;
(2)机器人产品外观图,工作空间图及机构简图图库;
(3)智能化。
下面分别介绍两种机器人选型智能化的方法。
2 机器人选型智能化数据库的研究
关系型数据库管理系统的推广使用已收到了良好的社会效益,它易学、易使用、易维护,用它来建立机器人数据库,对资料的存储、管理极为方便。但由于选型过程仅仅是通过匹配数据,机器人选择正确与否,依赖于用户对机器人的原理、构造、基本特性等知识的熟悉及了解的程度。所以,在缺乏机器人领域专家的情况下,系统将无法使用。这就向人们提出一个要求,在此系统上加上智能,变成智能化数据库。因此,我们模仿建立知识库的方法,将搜集到的机器人选型知识、经验归纳为规则而加入数据库中,用户只需输入一般描述性的选型信息,则通过规则而归纳出机器人特性指标,帮助用户选择机器人,使数据库具有智能功能。为了解决机器人图库问题,我们采用了AUTOCAD绘图软件建立机器人图库,且利用AUTOLISP语言来建立规则及实现人机对话接口,在图形的存储、显示,输出等问题上显示出其最大优势。
该系统由两大分支组成:
(1)机器人选型。进入AUTOCAD环境,由菜单控制,利用AUTOLISP语言建立规则进行选型,能较方便地在屏幕上显示所选的机器人的产品图形及数据表,有利于用户选型决策。
(2)机器人数据库。进入FOXbase环境,库中已纳入日本机器人资料,用户能对数据库进行增添、修改、查询、初步选型、资料输出等工作,在初步选型模块中加入了规则,而使数据库具有了智能功能。
以上两部分各有所长,在DOS下,通过批处理加以联通,即可较方便地解决图形及资料的存储与输出问题。
3 机器人选型专家系统
以上智能数据库虽然使机器人选型过程带上了一些智能色彩,但是由于软件功能的限制,知识的获取及知识表达极不方便,且推理策略难于实现。为使选型更趋智能化,我们采用知识工程中的知识获取方法来获取知识,用知识表达方式中的产生式规则来表达机器人选型专家知识,根据知识应用的方法来建立适合于选型思维过程的推理机,建立适合的交互智能接口,从而搭起了机器人选型专家系统的骨架,将随着知识的不断扩充,推理机不断的完善而成为真正的机器人选型专家系统。它由智能接口、数据库、知识库、解释模块、匹配模块、知识库～数据库的管理模块等组成。
黑板——起黑板工作储存器作用,用来联通其它各模块 智能接口——起语言处理机的作用,它能接受用户的输入响应,并将其转换成系统可以接受的型式存入事实库中待用 管理器——是知识库（KB）、数据库（DB）的管理系统,能使KB、DB不断更新、增添 匹配器——用它来调用知识库中的专家规则为用户服务 解释机制——用于解释一些疑问 知识库——用来存储机器人选型的专家知识、经验 数据库——用来存放机器人产品的特性指标及用户回答的事实。
4 结论
(1)作者在建立了机器人选型智能数据库的基础上,取其精华而进行了机器人选型专家系统的研制,使选型的效果较为理想;
(2)机器人选型专家系统是人工智能原理在机器人选型中的初步尝试,其推理方法还待进一步完善,知识库还待进一步充实;
(3)系统中主要存有国外机器人产品性能指标,它将随着国内外机器人事业的发展和需要,不断地进行扩充,将逐步适合我国的国情,形成较为完整的系统。
