CN105119985A - 一种多工位智能机器人及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多工位智能机器人及其控制方法。该多工位智能机器人包括智能机器人组、通信控制网络、云计算服务端。一方面，通过云计算服务端依据第一主动智能机器人的初始运行信息、实时运行信息，规划、矫正第一从动智能机器人从动运行信息，以及通过通信控制网络将从动运行信息传输至第一从动智能机器人，控制、调整第一从动智能机器人动作；另一方面，云计算服务端判断第一主动智能机器人的实时运行信息超出标准运行信息预设的阈值，则对初始运行信息进行重新设定。采用本系统和相应的控制方法，实现了具有自协调功能的高效、稳定、低成本的智能机器人生产体系。

Description

一种多工位智能机器人及其控制方法
技术领域
本发明属于智能机器人及其控制方法的技术领域，具体涉及一种多工位智能机器人及其控制方法。
背景技术
智能机器人系统是实现智能生产的基本单元。机器人在工业生产中的应用由来已久并得到了广泛的应用和发展，在成熟的生产线布置中，机器人通常以机器人家族或称机器人组、机器人族的形式组织构成，即为多工位智能机器人系统。
多工位智能机器人系统进行高效生产的主要因素有两个，首先是智能机器人对指令执行的准确性，其次是各个工位的机器人动作之间的协调性。
现有技术中存在的主要问题包括：依靠智能机器人自身的运算能力进行动作的执行和调整明显的增加了智能机器人的制造成本；随着工位的增加，相互协调变得困难和不稳定；单一信道的内部通信的效率极低。
针对上述缺陷，现有技术中亟需提供一种指令执行准确、运行偏差小，工作组内甚至组间协调一致、稳定性好的智能机器人系统。
本发明目的旨在解决现有技术中所难以解决之问题，如国际公开小册子WO20081137A中所提示，本发明整体上用于提升制造业的智能化水平，从而建立具有适应性、资源效率的智慧工厂，其技术基础是网络实体系统及物联网。本发明之项目得到由联邦教研部与经济技术部联手资助，同时在费得劳恩霍协会的推动下形成。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：多工位智能机器人系统运行负载大、自纠错能力差，各工位机器人动作协调性不够稳定和准确的技术问题。目的在于提供一种具有自纠正、自协调功能的高效、稳定、低成本的智能机器人系统。
首先本发明提供了一种多工位智能机器人系统，该系统包括：智能机器人组、通信控制网络、云计算服务端；所述智能机器人组通过所述通信控制网络与所述云计算服务器联接；所述智能机器人组为多工位智能机器人集合，至少包括第一主动智能机器人、第一从动智能机器人；所述第一主动智能机器人将初始运行信息、实时运行信息传输至云计算服务端；
云计算服务端判断第一主动智能机器人的实时运行信息超出标准运行信息预设的阈值，则对初始运行信息进行重新设定。
无特殊限制地，本发明中并不限定智能机器人的具体应用领域，包括现有技术中各类生产线用的智能机器人，例如，汽车工业中的组装系统、焊接系统等等，又如，包装生产线中各功能单元用机器人，又如，微电子工业中，各具体功能单元常用机器人系统。尤其是，多工位智能机器人组中的一系列机器人的集合。
具体的，所述第一从动智能机器人将实际运行信息传输至云计算服务端；所述云计算服务端依据第一主动智能机器人的初始运行信息、实时运行信息，规划、矫正第一从动智能机器人从动运行信息，以及通过通信控制网络将从动运行信息传输至第一从动智能机器人，控制、调整第一从动智能机器人动作。
为便于初始参量的设置，不做限制地，提供监控端作为主控制平台对系统行为进行定义和发出指令。
列举地，第一种形式如下：所述监控端与第一主动智能机器人联接，用于第一主动智能机器人的初始运行信息的设定、启动、中断或终止。
列举地，第二种形式如下：所述监控端与所述云计算服务器联接，用于第一主动智能机器人的初始运行信息的设定、启动、中断或终止。
根据生产线的空间布置，可选地，该系统还包括监控端。
可选地，所述通信控制网络包括有线和/或无线网络。
其次，本发明还提供了一种多工位智能机器人系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.第一主动智能机器人初始运行信息的设置；
S2.第一主动智能机器人通过通信控制网络将初始运行信息传输至云计算服务端；
S3.云计算服务端依据第一主动智能机器人的初始运行信息规划第一从动智能机器人从动运行信息，并将其通过通信控制网络传输至第一从动智能机器人，控制第一从动智能机器人动作；
S4.云计算服务端采集第一主动机器人实时运行信息、第一从动机器人实际运行信息，并进行计算，矫正第一从动智能机器人从动运行信息，并通过通信控制网络将矫正后的从动运行信息传输至第一从动智能机器人，调整第一从动智能机器人动作；云计算服务端判断第一主动智能机器人的实时运行信息超出标准运行信息预设的阈值，则对初始运行信息进行重新设定；
S5.重复所述步骤S4至第一主动智能机器人接受中断或终止指令。
为便于初始参量的设置，不做限制地，提供监控端作为主控制平台对系统行为进行定义和发出指令。
列举地，第一种形式如下：所述S1步骤中，监控端与第一主动智能机器人联接，通过监控端进行第一主动智能机器人的初始运行信息的设定。
列举地，第二种形式如下：所述S1步骤中，所述监控端与所述云计算服务器联接，通过监控端进行第一主动智能机器人的初始运行信息的设定。
相比于现有技术，本发明与现有技术相比，主要有以下有益效果：
（1）运算能力强。本发明采用云计算服务器集中处理控制、反馈数据信息，运算能力强，对于各工位机器人复杂动作，涉及工序和参数众多的情况下，降低了对机器人自身数据处理能力的要求，运算速度快，降低了机器人本身的制造和运行成本；
（2）自纠正能力强。采用云计算服务器对主动智能机器人的运行不稳定性进行校正，有效地提高了整个智能机器人组的运行准确性；
（3）自协调性高。采用云计算服务器统一数据处理和传输，通过对主动智能机器人和从动智能机器人动作数据的采集，实时计算并矫正，达到多工位机器人动作的协调，摆脱了不同工位机器人协调所依据的时钟频率的极高要求，降低了机器人成本、提高了系统整体稳定性；
（4）采用统一的通信控制网络，避免了多信道的优先级错综设置，降低了基础通信容量、提高了通信稳定性，极大的降低了故障率和运维成本。
附图说明
图1为本发明实施例1中提供的多工位智能机器人系统的结构示意图。
图2为本发明实施例2中提供的多工位智能机器人系统的结构示意图。
图3为本发明提供的多工位智能机器人系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
实施例1：
参照图1，本实施例提供了一种多工位智能机器人系统，该系统包括：智能机器人组101、通信控制网络102、云计算服务端103。智能机器人组101通过通信控制网络102与云计算服务器103联接。为保证系统稳定性，通信控制网络采用有线网络的形式布置。云计算服务端103主要包括通信层131、存储层132、运算层133。
智能机器人组101为多工位智能机器人集合，在本实施例中，智能机器人组101包括第一主动智能机器人111和包括第一从动智能机器人112……第N从动智能机器人113在内的从动智能机器人族。每个智能机器人均包括动作执行层和动作控制层。
第一主动智能机器人111将初始运行信息、实时运行信息传输至云计算服务端103；第一从动智能机器人112至第N从动智能机器人113将实际运行信息传输至云计算服务端103。
从运算角度讲，云计算服务端主要包括以下功能：（a）依据第一主动智能机器人的初始运行信息规划第一从动智能机器人至第N从动智能机器人的从动运行信息；（b）依据第一主动智能机器人的实时运行信息矫正第一从动智能机器人至第N从动智能机器人的从动运行信息；（c）云计算服务端判断第一主动智能机器人的实时运行信息超出标准运行信息预设的阈值，则对初始运行信息进行重新设定。
从通信角度讲，云计算服务端主要包括以下功能：（a）通过通信控制网络将从动运行信息传输至第一从动智能机器人，控制、调整第一从动智能机器人动作；（b）采集第一主动智能机器人的实时运行信息、第一从动智能机器人至第N从动智能机器人的实际运行信息。
为便于初始参量的设置，设置监控端104作为主控制平台对系统行为进行定义和发出指令。监控端104与第一主动智能机器人111联接，用于第一主动智能机器人的初始运行信息的设定、启动、中断或终止。
实施例2：
参照图2，本实施例提供了一种多工位智能机器人系统，该系统包括：智能机器人组201、通信控制网络202、云计算服务端203。智能机器人组201通过通信控制网络202与云计算服务器203联接。为降低通信网络架设的空间限制，通信控制网络采用无线网络的形式布置。云计算服务端203主要包括通信层231、存储层232、运算层233。
智能机器人组201为多工位智能机器人集合，在本实施例中，智能机器人组201包括：（1）第一智能机器人分组，其包括第一主动智能机器人211和包括第一从动智能机器人213……第N从动智能机器人214在内的从动智能机器人族。（2）第二智能机器人分组，其包括第二主动智能机器人212和包括一系列从动智能机器人215……从动智能机器人216在内的另一从动智能机器人族。每个智能机器人均包括动作执行部分和动作控制部分。
第一主动智能机器人211将初始运行信息、实时运行信息传输至云计算服务端203；从动智能机器人将实际运行信息传输至云计算服务端203。
从运算角度讲，云计算服务端主要包括以下功能：（a）依据第一、第二主动智能机器人的初始运行信息规划从动智能机器人的从动运行信息；（b）依据第一、第二主动智能机器人的实时运行信息矫正从动智能机器人的从动运行信息；（c）云计算服务端判断第一主动智能机器人的实时运行信息超出标准运行信息预设的阈值，则对初始运行信息进行重新设定。
从通信角度讲，云计算服务端主要包括以下功能：（a）通过通信控制网络将从动运行信息传输至从动智能机器人，控制、调整从动智能机器人动作；（b）采集主动智能机器人的实时运行信息、从动智能机器人的实际运行信息。
为便于初始参量的设置，设置监控端204作为主控制平台对系统行为进行定义和发出指令。监控端204与云计算服务器203联接，用于主动智能机器人的初始运行信息的设定、启动、中断或终止。
实施例3：
参照图3，为多工位智能机器人系统的控制方法的流程图。该方法主要包括以下步骤：
S1.第一主动智能机器人初始运行信息的设置；
S2.第一主动智能机器人通过通信控制网络将初始运行信息传输至云计算服务端；
S3.云计算服务端依据第一主动智能机器人的初始运行信息规划第一从动智能机器人从动运行信息，并将其通过通信控制网络传输至第一从动智能机器人，控制第一从动智能机器人动作；
S4.云计算服务端采集第一主动机器人实时运行信息、第一从动机器人实际运行信息，并进行计算，矫正第一从动智能机器人从动运行信息，并通过通信控制网络将矫正后的从动运行信息传输至第一从动智能机器人，调整第一从动智能机器人动作；云计算服务端判断第一主动智能机器人的实时运行信息超出标准运行信息预设的阈值，则对初始运行信息进行重新设定；
S5.重复所述步骤S4至第一主动智能机器人接受中断或终止指令。
本工作流程适用于本发明中，包括上述实施例1和2中提供的多工位智能机器人系统。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种多工位智能机器人，包括：智能机器人组、通信控制网络、云计算服务端；所述智能机器人组通过所述通信控制网络与所述云计算服务器联接；所述云计算服务端可以判断智能机器人组的实时运行信息是否超出标准运行信息预设的阈值，以实现对初始运行信息进行重新设定。
2.根据权利要求1所述的多工位智能机器人，其还包括监控端。
3.一种多工位智能机器人的控制方法，包括使用智能机器人组通过通信控制网络将信息传输至云计算机服务端，云计算机服务端通过通信控制网络传输信息至智能机器人组并控制其动作，所述云计算服务端可以判断智能机器人组的实时运行信息是否超出标准运行信息预设的阈值，以实现对初始运行信息进行重新设定。
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