Integrating Large Language Model and Lightweight Network for Robust Multimodal Fault Diagnosis in Wheeled Robots

机器人 计算机科学 稳健性(进化) 人工智能 传感器融合 故障检测与隔离 图形 信息物理系统 机器学习 领域(数学分析) 统计模型 人工神经网络 断层(地质) 控制工程 数据建模 机器人学 分布式计算 建筑 领域知识 实时计算 图论 数据驱动 任务(项目管理) 工程类 网络模型 断层模型 任务分析 意外事件 数据挖掘 网络体系结构 状态监测 容错 无线传感器网络
作者
Tianyi Ye,Xianfeng Yuan,Jianjie Liu,Xiaoxue Mei,Xiaoru Niu,Yong Song,Fengyu Zhou
出处
期刊:IEEE-ASME Transactions on Mechatronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:: 1-12 被引量:1
标识
DOI:10.1109/tmech.2025.3649690
摘要

As robots are increasingly integrated into industrial applications, robust fault diagnosis is becoming increasingly crucial to ensure operational safety and minimize unplanned downtime. Graph neural networks have emerged as a promising solution for handling multisensor fault diagnosis tasks, but conventional approaches for constructing spatial–temporal graphs from robotic sensor data tend to rely on either static physical knowledge or purely statistical relationships, each with inherent limitations in changing operational contexts. To address these challenges, this article proposes a novel hybrid architecture driven by large language model (LLM), which integrates global physical knowledge with localized statistical patterns to guide the dynamic construction of spatial–temporal graphs. A concrete operational method is further proposed to structure textual inputs for the LLM, allowing it to integrate domain knowledge, task objectives, and fusion logic into graph representations that are physically grounded and responsive to real-time conditions. Building on the outputs of this LLM-driven process, we design a lightweight spatial–temporal graph network that incorporates the dynamically generated graphs into fault inference. Finally, we validate our approach on two real-world robot platforms, and demonstrating notable improvements in diagnostic accuracy, adaptability, and robustness compared with existing state-of-the-art methods.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
勤奋的花卷完成签到 ,获得积分10
1秒前
Garnieta完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
化身孤岛的鲸完成签到,获得积分20
2秒前
兰先生完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
852应助Mry采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
清融的小粉丝完成签到 ,获得积分10
4秒前
syf发布了新的文献求助10
4秒前
豌豆射手完成签到,获得积分10
5秒前
Hello应助wjh采纳,获得10
6秒前
1781266发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
爱科研的小常完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
健壮的大开完成签到,获得积分10
8秒前
maidoudou发布了新的文献求助10
9秒前
李四完成签到,获得积分10
9秒前
jty完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
wangxiaomin发布了新的文献求助10
10秒前
小羊关注了科研通微信公众号
11秒前
11秒前
大梦发布了新的文献求助10
11秒前
今后应助快中文章啊采纳,获得10
11秒前
11秒前
lash应助qzliyulin采纳,获得10
12秒前
顾矜应助十一采纳,获得10
12秒前
隐形的谷槐完成签到 ,获得积分10
12秒前
xwyuy发布了新的文献求助10
13秒前
李四完成签到 ,获得积分10
13秒前
lucaswen完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
英俊的铭应助xiaoT采纳,获得10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7773945
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9315902
关于积分的说明 20348368
捐赠科研通 7359650
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3317323
关于科研通互助平台的介绍 2465859
邀请新用户注册赠送积分活动 2332545