CN105955180A - 一种智能制造自适应动态生成机器人实时自动编程方法 - Google Patents

一种智能制造自适应动态生成机器人实时自动编程方法 Download PDF

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陈啸林
王建霖
蒋恒
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Sichuan Zhongke Zhihui Intelligent System Co Ltd
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Sichuan Zhongke Zhihui Intelligent System Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25268—PLD programmable logic device

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

本发明公布了一种智能制造自适应动态生成机器人实时自动编程方法，包括如下步骤：（1）硬件配置页面中设置机器人的信息；（2）图形设计页面中根据默认的直角坐标系与起始原点对机器人移动路径进行编辑，生成机器人移动路径和姿势数据；（3）将步骤（2）生成的机器人移动路径与姿势数据进行编译，实现步骤（1）中指定的机器人控制器能够执行的指令代码；（4）将步骤（3）中的指令代码通过网络通讯页面发送给机器人控制器，从而驱动伺服电机带动机器人动作；（5）机器人动作开始时，监视机器人动作，实现机器人姿态调整。本发明通俗易懂，能够直观的显示机器人的移动路径与动作过程，通过计算机开发界面能有效地提高效率，具有很好的通用性与规范性。

Description

一种智能制造自适应动态生成机器人实时自动编程方法
技术领域
本发明是一种智能制造自适应动态生成机器人实时自动编程方法。
背景技术
工业机器人在工业领域大量应用，在工业现场应用机器人之前，需要由专业的操作人员在现场利用示教器来手动对机器人进行移动路径与动作过程的设定。然而，利用示教器需要操作人员具有专业的编程知识，不同厂家的示教器的操作也不兼容，推广性差，这也是工业机器人应用的瓶颈问题。
本发明内容
本发明目的是为了解决现有机器人操作需要操作员具备专业的编程知识，且不同厂家的机器人操作不一样，推广性差的问题，本发明将提供一种智能制造自适应动态生成机器人实时自动编程方法，该方法是一种基于图形设计方式的编程方法，能够简化机器人的编程与控制，无需专业的编程知识也能快速控制机器人，提高了机器人的操作使用性能。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种智能制造自适应动态生成机器人实时自动编程方法，包括如下步骤：
步骤1.在开发界面的硬件配置页面中设置机器人的信息；
步骤2.在开发界面的图形设计页面中根据默认的直角坐标系与起始原点对机器人移动路径进行编辑，生成机器人移动路径和姿势数据；
步骤3.在开发界面的编译页面将步骤2生成的机器人移动路径与姿势数据进行编译，实现步骤1中指定的机器人控制器能够执行的指令代码；
步骤4.将步骤3中的指令代码通过网络通讯页面发送给机器人控制器，机器人控制器驱动伺服驱动模块，从而驱动伺服电机带动机器人动作；
步骤5.机器人动作开始时，开发界面跳转到监视页面不断查询机器人状态，监控机器人动作，如果查询到机器人控制器警报信号，就直接返回到图形设计页面，显示出错位置，然后调整移动路径与输入姿势数据，实现机器人姿态调整。
进一步地，所述步骤2中编辑的移动路径由多个点组成，用户根据需要，可在某个点或多个点处直接输入姿势数据。
进一步地，步骤1中所述的机器人信息包括厂商、操作指令、机器人IP地址及端口号。
进一步地，所述步骤1中的开发界面包括PC端或触摸屏端或示教器端或平板端。
进一步地，所述步骤2中的机器人移动路径由鼠标拖动画笔或者手动输入路径数据后形成。
进一步地，所述步骤2中的机器人姿势为机器人手臂绕X、Y或Z三维坐标系旋转的角度，分别为0~360度。
进一步地，所述步骤3中的指令代码包含机器人控制器CPU所能执行的中间代码。
一种机器人编程控制系统，其包括硬件配置模块，用于设置机器人的硬件信息及指令；图形设计模块，用于根据机器人的移动路径设置姿势数据，实现机器人姿势调整；编译模块，用于对硬件配置模块和图形设计模块设置的信息进行编译，转换成机器人控制器能识别的指令代码；通讯模块用于将转换成的指令代码传输给机器人控制器；监视模块，用于监视机器人的动作过程，根据机器人控制器发送的警报信号，返回到图形设计模块，显示出错位置，然后调整机器人的移动路径与输入姿势数据，实现机器人姿势调整。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明基于图形设计方式来进行机器人编程控制的方法，通俗易懂，能够直观的显示机器人的移动路径与动作过程，通过计算机开发界面能有效地提高效率，替代繁杂的专用机器人编程语言，以及弥补需要现场手动编程的缺陷，具有很好的通用性与规范性，显著的提高了机器人的应用范围。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
如图1所示为本发明的方法流程图，一种智能制造自适应动态生成机器人实时自动编程方法，包括如下步骤：
步骤1.在开发界面的硬件配置页面中选择机器人的信息，其硬件配置页面包括机器人厂商选择框，信号选择框、操作指令选择框，所述选择框为手动选择，需要用户根据具体机器人进行选择，开发界面包括PC端或触摸屏端或示教器端或平板端。
步骤2.在开发界面的图形设计页面中根据默认的直角坐标系与起始原点对机器人移动路径进行编辑，生成机器人移动路径和姿势数据；机器人移动路径由鼠标拖动画笔或者手动输入路径数据后形成，编辑的移动路径由多个点组成，用户根据需要，可在某个点或多个点处直接输入姿势数据，实现机器人姿势调整，机器人的姿势为机器人手臂绕X、Y或Z三轴旋转的角度，分别为0~360度。
其中，图形设计界面包括菜单栏、工具栏、调试栏、工程兰/指令栏、编辑栏、调试栏、信息栏、状态栏等，工具栏包括画笔、输入框等等输入工具；工程栏进行工程选择与创建；编辑栏对轨迹与动作状态进行修改编辑；调试栏显示调试设备与通信调试器；信息栏显示整个系统的信息；状态栏显示整个系统的运行状态。
步骤3.在开发界面的编译模块将步骤2生成的机器人移动路径与姿势数据进行编译，实现步骤1中指定的机器人控制器能够执行的指令代码，其指令代码包含机器人控制器CPU所能执行的中间代码。
步骤4.将步骤3中的指令代码通过网络通讯页面发送给机器人控制器，机器人控制器驱动伺服驱动模块，从而驱动伺服电机带动机器人动作，其中，网络通讯页面完成数据的发送，其包括传输目标栏、传输过程栏、传输信息反馈栏，传输目标栏选择目标IP及端口号，由用户手动点击传输按钮进行传输；传输过程栏能够显示传输数据的进度信息；传输信息反馈栏显示传输成功或失败信息，以及机器人的反馈消息。
步骤5.机器人开始动作时，开发界面跳转到监视页面不断查询机器人状态，监控机器人动作，如果查询到机器人控制器警报信号，就直接返回到图形设计页面，显示出错位置，然后调整移动路径与输入姿势数据，实现机器人姿态调整。其中，监视页面包括机器人查询栏、暂停/运行栏、紧急停止栏、动作手动设置栏等，机器人查询栏能够得到机器人反馈的动作位置信息；暂停/运行栏能够暂停机器人到下一个目标点的移动，或者由暂停状态继续运行；紧急停止栏完成对机器人的强行停止，不管是否完成移动；动作手动设置栏对机器人动作进行手动输入修正，并记录数据。
实施例2
一种机器人编程控制系统，其包括硬件配置模块，用于设置机器人的硬件信息及指令；图形设计模块，用于根据机器人的移动路径设置姿势数据，实现机器人姿势调整；编译模块，用于对硬件配置模块和图形设计模块设置的信息进行编译，转换成机器人控制器能识别的指令代码；通讯模块用于将转换成的指令代码传输给机器人控制器；监视模块，用于监视机器人的动作过程，根据机器人控制器发送的警报信号，返回到图形设计模块，显示出错位置，然后调整机器人的移动路径与输入姿势数据，实现机器人姿势调整。

Claims (8)

1.一种智能制造自适应动态生成机器人实时自动编程方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1.在开发界面的硬件配置页面中设置机器人的信息；
步骤2.在开发界面的图形设计页面中根据默认的直角坐标系与起始原点对机器人移动路径进行编辑，生成机器人移动路径和姿势数据；
步骤3.在开发界面的编译页面将机器人移动路径与姿势数据进行编译，转换为步骤1中指定的机器人控制器能够执行的指令代码；
步骤4.将步骤3中的指令代码通过网络通讯页面发送给机器人控制器，机器人控制器驱动伺服驱动模块，从而驱动伺服电机带动机器人动作；
步骤5.机器人动作开始时，开发界面跳转到监视页面不断查询机器人状态，监控机器人动作，如果查询到机器人控制器警报信号，就直接返回到图形设计页面，显示出错位置，然后调整移动路径与输入姿势数据，实现机器人姿态调整。
2.根据权利要求1所述的一种智能制造自适应动态生成机器人实时自动编程方法，其特征在于，所述步骤2中编辑的移动路径由多个点组成，用户根据需要，可在某个点或多个点处直接输入姿势数据。
3.根据权利要求1所述的一种智能制造自适应动态生成机器人实时自动编程方法，其特征在于，步骤1中所述的机器人信息包括厂商、操作指令、机器人IP地址，端口号。
4.根据权利要求1所述的一种智能制造自适应动态生成机器人实时自动编程方法，其特征在于，所述步骤1中的开发界面包括PC端或触摸屏端或示教器端或平板端。
5.根据权利要求1所述的一种智能制造自适应动态生成机器人实时自动编程方法，其特征在于，所述步骤2中的机器人移动路径由鼠标拖动画笔或者手动输入路径数据后形成。
6.根据权利要求1所述的一种智能制造自适应动态生成机器人实时自动编程方法，其特征在于，所述步骤2中的机器人姿势为机器人手臂绕X、Y或Z三维坐标系旋转的角度，分别为0~360度。
7.根据权利要求1所述的一种智能制造自适应动态生成机器人实时自动编程方法，其特征在于，所述步骤3中的指令代码包含机器人控制器CPU所能执行的中间代码。
8.一种机器人编程控制系统，其特征在于，包括硬件配置模块，用于设置机器人的硬件信息及指令；图形设计模块，用于根据机器人的移动路径设置姿势数据，实现机器人姿势调整；编译模块，用于对硬件配置模块和图形设计模块设置的信息进行编译，转换成机器人控制器能识别的指令代码；通讯模块用于将转换成的指令代码传输给机器人控制器；监视模块，用于监视机器人的动作过程，根据机器人控制器发送的警报信号，返回到图形设计模块，显示出错位置，然后调整机器人的移动路径与输入姿势数据，实现机器人姿势调整。
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