CN106426084A - 一种远程媒体与超声波测距结合的机械臂控制台及方法 - Google Patents

一种远程媒体与超声波测距结合的机械臂控制台及方法 Download PDF

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Abstract

一种远程媒体与超声波测距结合的机械臂控制台及方法,该方法中:目标机械臂通过超声波测量出其与障碍物的间距小于预设距离;OPC模块从多轨回放模块中调用启动轨道景、同步轨道景、速度轨道景、机器人轨道景、命令轨道景和远程媒体景,将启动轨道景、同步轨道景、速度轨道景、命令轨道景和远程媒体景通过OPC服务器发送给机器人轨道景所标识的各个目标机械臂的PLC设备,各个目标机械臂的PLC设备以启动轨道景、同步轨道景、速度轨道景及命令轨道景为依据控制各自对相应的目标机械臂,并驱动各自对相应的目标机械臂同时播放远程媒体景。有效地集中控制演出场所中数量较多的机械臂,提高对数量较多的机械臂的控制效率;实现远程媒体与机械臂的同步控制。

Description

一种远程媒体与超声波测距结合的机械臂控制台及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及演出集成控制技术领域,尤其涉及一种远程媒体与超声波测距结合的机械臂控制台及方法。
背景技术
[0002]目前,机械臂(属于一种机器人)主要应用于工业生产领域,它可把某一个物件或工具按空间位姿(位置和姿态)的时变要求进行移动,从而完成某一工业生产的作业要求。为了给舞台、展厅等演出场所输出良好的服务,机械臂被逐渐引入舞台、展厅等演出场所中。在实践中发现,随着引入舞台、展厅等演出场所中的机械臂越来越多,如何对引入至舞台、展厅等演出场所中的数量较多的机械臂进行集中控制,以提高对引入至舞台、展厅等演出场所中的数量较多的机械臂的控制效率,以及如何进一步地实现远程媒体与机械臂的同步控制,从而能够为舞台、展厅等演出场所输出更好的服务,是舞台、展厅等演出场所急需解决的技术难题。
发明内容
[0003] 本发明实施例公开了一种远程媒体与超声波测距结合的机械臂控制台及方法,能够有效地对引入至舞台、展厅等演出场所中的数量较多的机械臂进行集中控制,提高对引入至舞台、展厅等演出场所中的数量较多的机械臂的控制效率。
[0004] 本发明实施例第一方面公开一种远程媒体与超声波测距结合的机械臂控制方法,包括:
[0005] OPC模块通过OPC协议与OPC服务器建立数据通讯连接,所述OPC服务器通过网络与位于演出场所不同区域的所有机械臂的PLC设备建立数据通讯连接;
[0006] 所述OPC模块识别每一个所述机械臂上报的指示消息,若所述指示消息表明所述机械臂通过超声波测量出障碍物与所述机械臂的间距小于预设距离时,将所述机械臂作为目标机械臂;
[0007]多轨回放模块预先在多个轨道上生成轨道景,即多轨回放模块预先在启动轨道上生成用于进行全局控制各个目标机械臂启动的启动轨道景,在同步轨道上生成用于进行全局控制各个目标机械臂同步的同步轨道景,在速度轨道上生成用于进行全局控制各个目标机械臂速度的速度轨道景,在机器人轨道上生成用于标识各个目标机械臂的机器人轨道景,在命令轨道上生成用于对各个目标机械臂进行控制的命令轨道景,以及利用通过远程媒体编辑外部接口从远程媒体服务器中获取的远程媒体素材在远程媒体轨道上生成远程媒体景;
[0008] OPC模块通过函数接口从多轨回放模块中调用所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景、所述机器人轨道景、所述命令轨道景以及所述远程媒体景;以及,以外部周期性输入的时间码为起点进行计时,并在计时达到所述多轨回放模块设置的全时模式规定的时长时,将调用的所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景、所述命令轨道景以及所述远程媒体景通过OPC服务器发送给所述机器人轨道景所标识的所述各个目标机械臂的PLC设备,以使所述各个目标机械臂的PLC设备以所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景以及所述命令轨道景为依据对各自对相应的目标机械臂进行控制,并驱动各自对相应的目标机械臂同时播放所述远程媒体景。
[0009]作为一种可选的实施方式,在本发明实施例第一方面中,所述方法还包括:
[0010] 所述OPC模块检测用户针对任一个目标机械臂对应的监控框的触及操作,并响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数,所述机器人详细参数包括机器人轴角度、机器人速度、正在运行程序号、当前运行时间以及总运行时间,其中:
[0011] I)所述机器人轴角度:包括A1-A6的6个角度参数,角度参数范围为-180°到180°;
[0012] 2)所述机器人速度:每个目标机械臂运行都有自身的速度,只许显示查看,不许修改;
[0013] 3)所述正在运行程序号:包括目标机械臂当前运行的程序号;
[0014] 4)所述当前运行时间:包括目标机械臂当前运行的时间;
[0015] 5)所述总运行时间:包括目标机械臂总的运行时间。
[0016]作为一种可选的实施方式,在本发明实施例第一方面中,所述OPC模块检测用户针对任一个目标机械臂对应的监控框的触及操作之后,以及响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数之前,所述方法还包括:
[0017] 检测所述触及操作产生的触及压力和触及指纹;
[0018] 判断所述触及压力是否超过预设触及压力,如果超过,输出人机交互界面,所述人机交互界面上以阵列方式排序显示多个不同的图形;
[0019] 在用户完成对所述人机交互界面上的所述多个不同的图形重新排序之后,确定重新排序后的所述多个不同的图形的排序规则;
[0020]判断是否存储有所述排序规则对应的模板指纹特征,如果存储有,判断所述排序规则对应的模板指纹特征的唯一标签是否与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征的唯一标签相同,如果相同,根据所述触及指纹生成触及指纹图像;
[0021] 对所述触及指纹图像做预处理,所述预处理包括分别对所述触及指纹图像的图像分割、图像增强、图像二值化以及细化处理,获得输入细化指纹图像;
[0022] 在所述输入细化指纹图像中提取指纹细节点,并对所述输入细化指纹图像进行跟踪,并提取所述输入细化指纹图像中脊线上的采样点,以及提取所述输入细化指纹图像的采样点的凸包,生成含有指纹细节点、所有脊线上采样点和采样点的凸包的输入指纹特征;
[0023]利用指纹细节点周围的脊线采样点信息,构建输入指纹特征中的指纹细节点局部方向描述;
[0024] 根据输入指纹特征中的指纹细节点局部方向描述和模板指纹特征的指纹细节点局部方向描述,计算输入指纹特征中的指纹细节点与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征中的指纹细节点之间的相似度,得到指纹细节点相似度;
[0025]判断指纹细节点相似度是否超过预设阈值,如果超过,执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数的步骤。
[0026]作为一种可选的实施方式,在本发明实施例第一方面中,在判断出指纹细节点相似度超过预设阈值之后,以及在响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数之前,所述方法还包括:
[0027] 检测所述OPC服务器是否绑定有允许通过所述OPC服务器监视机械臂的机器人详细参数的许可用户的唯一身份标签;
[0028]如果绑定有所述许可用户的唯一身份标签,以所述许可用户的唯一身份标签为依据,从数据库中查询所述许可用户的唯一身份标签对应的许可用户指纹特征;
[0029] 识别所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征是否相匹配,如果所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征不相匹配,向所述许可用户指纹特征对应的许可用户发送监视许可请求,所述监视许可请求包括所述任一个机械臂的标签;
[0030] 若接收到所述许可用户针对所述监视许可请求返回的监视许可同意响应,识别所述监视许可同意响应的接收时间是否位于所述OPC服务器绑定的允许通过所述OPC服务器监视机械臂的机器人详细参数的许可访问时间段内;
[0031]如果所述接收时间位于所述许可访问时间段内,执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数的步骤;
[0032] 如果所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征相匹配,识别当前时间是否位于所述许可访问时间段内;如果当前时间位于所述许可访问时间段内,执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数的步骤。
[0033]作为一种可选的实施方式,在本发明实施例第一方面中,所述方法还包括:
[0034] 所述OPC模块检测用户针对所有目标机械臂输入的全局监控指令,并响应所述全局监控指令通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数,所述机器人全局参数包括机器人全局速度、PLC连接状态以及速度不一致报警,其中:
[0035] I)所述机器人全局速度:显示目标机械臂的全局速度;
[0036] 2)所述PLC连接状态:即是PLC设备与机械臂控制台的连接状态,需要通过所述OPC服务器与PLC设备连接状态判断显示;
[0037] 3)所述速度不一致报警:运行过程中所有目标机械臂的速度应该是一致的,因为速度的设置只能通过全局速度设置进行对每个目标机械臂同时进行速度设置,当所有目标机械臂出现一个速度不同步的情况就需要进行报警提示,并且需要停止目标机械臂运行。
[0038]作为一种可选的实施方式,在本发明实施例第一方面中,所述OPC模块检测用户针对所有目标机械臂输入的全局监控指令之后,以及响应所述全局监控指令通过所述OPC月艮务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数之前,所述方法还包括:
[0039] 检测所述OPC服务器是否绑定有允许通过所述OPC服务器监视所有机械臂的机器人全局参数的控台管理用户的唯一标签;
[0040]如果绑定有所述控台管理用户的唯一身份标签,以所述控台管理用户的唯一身份标签为依据,从数据库中查询所述控台管理用户的唯一身份标签对应的唯一合法密钥;
[0041] 识别所述全局监控指令中是否包括待校验密钥,如果所述全局监控指令中包括所述待校验密钥,对比所述待校验密钥与所述控台管理用户的唯一密钥是否相同;如果相同,执行所述的响应所述全局监控指令通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数的步骤。
[0042] 本发明实施例第二方面公开一种远程媒体与超声波测距结合的机械臂控制台,包括:
[0043] OPC模块、OPC服务器以及多轨回放模块,其中,所述OPC模块通过OPC协议与所述OPC服务器建立数据通讯连接,所述OPC服务器通过网络与位于演出场所不同区域的所有机械臂的PLC设备建立数据通讯连接;
[0044] 所述OPC模块,用于识别每一个所述机械臂上报的指示消息,若所述指示消息表明所述机械臂通过超声波测量出障碍物与所述机械臂的间距小于预设距离时,将所述机械臂作为目标机械臂;
[0045]多轨回放模块,用于预先在多个轨道上生成轨道景,即多轨回放模块预先在启动轨道上生成用于进行全局控制各个目标机械臂启动的启动轨道景,在同步轨道上生成用于进行全局控制各个目标机械臂同步的同步轨道景,在速度轨道上生成用于进行全局控制各个目标机械臂速度的速度轨道景,在机器人轨道上生成用于标识各个目标机械臂的机器人轨道景,在命令轨道上生成用于对各个目标机械臂进行控制的命令轨道景,以及利用通过远程媒体编辑外部接口从远程媒体服务器中获取的远程媒体素材在远程媒体轨道上生成远程媒体景;
[0046] 所述OPC模块,还用于通过函数接口从多轨回放模块中调用所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景、所述机器人轨道景、所述命令轨道景以及所述远程媒体景;以及,以外部周期性输入的时间码为起点进行计时,并在计时达到所述多轨回放模块设置的全时模式规定的时长时,将调用的所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景、所述命令轨道景以及所述远程媒体景通过OPC服务器发送给所述机器人轨道景所标识的所述各个目标机械臂的PLC设备,以使所述各个目标机械臂的PLC设备以所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景以及所述命令轨道景为依据对各自对相应的目标机械臂进行控制,并驱动各自对相应的目标机械臂同时播放所述远程媒体景。
[0047]作为一种可选的实施方式,在本发明实施例第二方面中:
[0048] 所述OPC模块,还用于检测用户针对任一个目标机械臂对应的监控框的触及操作,并响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数,所述机器人详细参数包括机器人轴角度、机器人速度、正在运行程序号、当前运行时间以及总运行时间,其中:
[0049] I)所述机器人轴角度:包括A1-A6的6个角度参数,角度参数范围为-180°到180°;
[0050] 2)所述机器人速度:每个目标机械臂运行都有自身的速度,只许显示查看,不许修改;
[0051] 3)所述正在运行程序号:包括目标机械臂当前运行的程序号;
[0052] 4)所述当前运行时间:包括目标机械臂当前运行的时间;
[0053] 5)所述总运行时间:包括目标机械臂总的运行时间。
[0054]作为一种可选的实施方式,在本发明实施例第二方面中:
[0055] 所述OPC模块还用于在检测用户针对任一个目标机械臂对应的监控框的触及操作之后,以及响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数之前,执行以下操作:
[0056] 检测所述触及操作产生的触及压力和触及指纹;
[0057] 判断所述触及压力是否超过预设触及压力,如果超过,输出人机交互界面,所述人机交互界面上以阵列方式排序显示多个不同的图形;
[0058] 在用户完成对所述人机交互界面上的所述多个不同的图形重新排序之后,确定重新排序后的所述多个不同的图形的排序规则;
[0059]判断是否存储有所述排序规则对应的模板指纹特征,如果存储有,判断所述排序规则对应的模板指纹特征的唯一标签是否与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征的唯一标签相同,如果相同,根据所述触及指纹生成触及指纹图像;
[0060] 对所述触及指纹图像做预处理,所述预处理包括分别对所述触及指纹图像的图像分割、图像增强、图像二值化以及细化处理,获得输入细化指纹图像;
[0061] 在所述输入细化指纹图像中提取指纹细节点,并对所述输入细化指纹图像进行跟踪,并提取所述输入细化指纹图像中脊线上的采样点,以及提取所述输入细化指纹图像的采样点的凸包,生成含有指纹细节点、所有脊线上采样点和采样点的凸包的输入指纹特征;
[0062]利用指纹细节点周围的脊线采样点信息,构建输入指纹特征中的指纹细节点局部方向描述;
[0063] 根据输入指纹特征中的指纹细节点局部方向描述和模板指纹特征的指纹细节点局部方向描述,计算输入指纹特征中的指纹细节点与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征中的指纹细节点之间的相似度,得到指纹细节点相似度;
[0064]判断指纹细节点相似度是否超过预设阈值,如果超过,执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数。
[0065]作为一种可选的实施方式,在本发明实施例第二方面中:
[0066] 所述OPC模块在判断出指纹细节点相似度超过预设阈值之后,以及在响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数之前,还执行以下操作:
[0067] 检测所述OPC服务器是否绑定有允许通过所述OPC服务器监视机械臂的机器人详细参数的许可用户的唯一身份标签;
[0068]如果绑定有所述许可用户的唯一身份标签,以所述许可用户的唯一身份标签为依据,从数据库中查询所述许可用户的唯一身份标签对应的许可用户指纹特征;
[0069] 识别所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征是否相匹配,如果所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征不相匹配,向所述许可用户指纹特征对应的许可用户发送监视许可请求,所述监视许可请求包括所述任一个机械臂的标签;
[0070] 若接收到所述许可用户针对所述监视许可请求返回的监视许可同意响应,识别所述监视许可同意响应的接收时间是否位于所述OPC服务器绑定的允许通过所述OPC服务器监视机械臂的机器人详细参数的许可访问时间段内;
[0071]如果所述接收时间位于所述许可访问时间段内,执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数的步骤;
[0072] 如果所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征相匹配,识别当前时间是否位于所述许可访问时间段内;如果当前时间位于所述许可访问时间段内,执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数。
[0073]作为一种可选的实施方式,在本发明实施例第二方面中:
[0074] 所述OPC模块还用于检测用户针对所有目标机械臂输入的全局监控指令,并响应所述全局监控指令通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数,所述机器人全局参数包括机器人全局速度、PLC连接状态以及速度不一致报警,其中:
[0075] I)所述机器人全局速度:显示目标机械臂的全局速度;
[0076] 2)所述PLC连接状态:即是PLC设备与机械臂控制台的连接状态,需要通过所述OPC服务器与PLC设备连接状态判断显示;
[0077] 3)所述速度不一致报警:运行过程中所有目标机械臂的速度应该是一致的,因为速度的设置只能通过全局速度设置进行对每个目标机械臂同时进行速度设置,当所有目标机械臂出现一个速度不同步的情况就需要进行报警提示,并且需要停止目标机械臂运行。
[0078]作为一种可选的实施方式,在本发明实施例第二方面中:
[0079] 所述OPC模块检测用户针对所有目标机械臂输入的全局监控指令之后,以及响应所述全局监控指令通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数之前,还执行以下操作:
[0080] 检测所述OPC服务器是否绑定有允许通过所述OPC服务器监视所有机械臂的机器人全局参数的控台管理用户的唯一标签;
[0081]如果绑定有所述控台管理用户的唯一身份标签,以所述控台管理用户的唯一身份标签为依据,从数据库中查询所述控台管理用户的唯一身份标签对应的唯一合法密钥;
[0082] 识别所述全局监控指令中是否包括待校验密钥,如果所述全局监控指令中包括所述待校验密钥,对比所述待校验密钥与所述控台管理用户的唯一密钥是否相同;如果相同,执行所述的响应所述全局监控指令通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数。
[0083]与现有技术相比,本发明实施例具备以下有益效果:
[0084] 本发明实施例中,OPC模块可以将演出场所中通过超声波检测出障碍物与机械臂的间距小于预设距离的机械臂作为目标机械臂,并通过函数接口从多轨回放模块中调用启动轨道景、同步轨道景、速度轨道景、机器人轨道景、命令轨道景以及远程媒体景,以及以外部周期性输入的时间码为起点进行计时,并在计时达到多轨回放模块设置的全时模式规定的时长时,将调用的启动轨道景、同步轨道景、速度轨道景、命令轨道景以及远程媒体景通过OPC服务器发送给机器人轨道景所标识的各个目标机械臂的PLC设备,以使各个目标机械臂的PLC设备以启动轨道景、同步轨道景、速度轨道景以及命令轨道景为依据对各自对相应的目标机械臂进行控制,并驱动各自对相应的目标机械臂同时播放远程媒体景。显然,实施本发明实施例,能够有效地对引入至舞台、展厅中的数量较多的机械臂进行集中控制,以提高对引入至舞台、展厅等演出场所中的数量较多的机械臂的控制效率;还可以实现远程媒体与机械臂的同步控制,从而能够为演出场所输出更好的服务。此外,由于目标机械臂通过超声波检测出障碍物与机械臂的间距小于预设距离可以是观众进入目标机械臂所在区域而引起的,因此,实施本发明实施例,只有在观众进入目标机械臂所在区域时才集中的对引入至舞台、展厅等演出场所中的各个目标机械臂进行控制,从而可以降低对引入至舞台、展厅等演出场所中的数量较多的机械臂进行控制时所带来的功耗。
附图说明
[0085] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0086]图1是本发明实施例公开的一种远程媒体与超声波测距结合的机械臂控制方法的流程示意图;
[0087]图2是本发明实施例公开的一种远程媒体与超声波测距结合的机械臂控制台的结构示意图。
具体实施方式
[0088]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,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0089] 本发明实施例公开了一种远程媒体与超声波测距结合的机械臂控制台及方法,能够有效地对引入至舞台、展厅等演出场所中的数量较多的机械臂进行集中控制,提高对引入至舞台、展厅等演出场所中的数量较多的机械臂的控制效率。以下进行结合附图进行详细描述。
[0090] 实施例一
[0091] 请参阅图1,图1是本发明实施例公开的一种远程媒体与超声波测距结合的机械臂控制方法的流程示意图。其中,图1所描述的远程媒体与超声波测距结合的机械臂控制方法可以应用于机械臂控制台。如图1所示,该机械臂控制方法可以包括以下步骤:
[0092] 10U0PC模块通过OPC协议与OPC服务器建立数据通讯连接,所述OPC服务器通过网络与位于演出场所不同区域的所有机械臂的PLC设备建立数据通讯连接。
[0093] 本发明实施例中,OPC模块是指用于过程控制的对象连接与嵌入(S卩OLE forProcess Control)模块,OPC模块可以包括OPC控制和机器人监视两大功能。OPC服务器是指RSLinx OPC服务器,OPC模块和OPC服务器可以设置在机械臂控制台中,OPC模块主要是通过RSLinx OPC Server的服务器与机械臂的PLC (即Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)设备进行数据交互,是机械臂控制台进行机械臂控制的接口模块。
[0094] 本发明实施例中,演出场所可以存在多个不同区域,每一个区域可以布局一个机械臂。
[0095] 102、0PC模块识别每一个机械臂上报的指示消息,若该指示消息表明该机械臂通过超声波测量出障碍物与该机械臂的间距小于预设距离时,将该机械臂作为目标机械臂。
[0096] 本发明实施例中,机械臂上可以设置有超声波发射器和超声波接收器,通过超声波发射器可以向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播时碰到障碍物(如观众)就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为V,而根据计时器记录的测出发射和接收回波的时间差At,就可以计算出发射点距障碍物的距离S JPS = V.At/2,当S小于预设距离时,机械臂可以通过机械臂的PLC设备将指示消息上报给OPC模块,其中,该指示消息用于表明该机械臂通过超声波测量出障碍物与该机械臂的间距小于预设距离。
[0097] 103、多轨回放模块预先在多个轨道上生成轨道景,即多轨回放模块预先在启动轨道上生成用于进行全局控制各个目标机械臂启动的启动轨道景,在同步轨道上生成用于进行全局控制各个目标机械臂同步的同步轨道景,在速度轨道上生成用于进行全局控制各个目标机械臂速度的速度轨道景,在机器人轨道上生成用于标识各个目标机械臂的机器人轨道景,在命令轨道上生成用于对各个目标机械臂进行控制的命令轨道景,以及利用通过远程媒体编辑外部接口从远程媒体服务器中获取的远程媒体素材在远程媒体轨道上生成远程媒体景。
[0098] 本发明实施例中,多轨回放模块可以设置在机械臂控制台中,并且多轨回放模块函数接口与OPC模块连接。其中,上述的启动轨道景是多轨回放模块根据拖拽至启动轨道的OPC启动命令(属于全局命令)预先在启动轨道上生成的用于进行全局控制各个目标机械臂启动的轨道景;上述的同步轨道景是多轨回放模块根据拖拽至同步轨道的OPC同步命令(属于全局命令)预先在同步轨道上生成的用于进行全局控制各个目标机械臂同步的轨道景;上述的速度轨道景是多轨回放模块根据拖拽至速度轨道的OPC总速度命令(属于全局命令)预先在速度轨道上生成的用于进行全局控制各个目标机械臂速度的轨道景;上述的机器人轨道景是多轨回放模块根据拖拽至机器人轨道的机器人标签预先在机器人轨道上生成的用于标识各个目标机械臂的轨道景;上述的命令轨道景是多轨回放模块根据拖拽至命令轨道的控制命令素材预先在命令轨道上生成的用于对各个目标机械臂进行控制的轨道景。上述的远程媒体景是多轨回放模块根据通过远程媒体编辑外部接口从远程媒体服务器中拖拽至远程媒体轨道的远程媒体素材(如远程音频素材、远程视频素材等)预先在远程媒体轨道上生成的远程媒体景。
[0099] 本发明实施例中,命令轨道上生成的用于对各个目标机械臂进行控制的轨道景可以用于控制各个目标机械臂旋转的角度、旋转的方向等等。
[0100] 本发明实施例中,上述机器人轨道可以是根据目标机械臂的数量定制的多条机器人轨道,每一条机器人轨道上可以放置相应的目标机器人标签(如目标机械臂的预选程序号等标签);其中,多条机器人轨道相互平行,并且多条机器人轨道上放置的相应的目标机器人标签(如目标机械臂的预选程序号等标签)在时间轴上对齐,从而可以实现对引入至舞台、展厅等演出场所中的数量较多的机械臂的并行控制,从而可以更好的提高控制效率。
[0101] 104、0PC模块通过函数接口从多轨回放模块中调用所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景、所述机器人轨道景、所述命令轨道景以及所述远程媒体景。
[0102] 105、OPC模块以外部周期性输入的时间码为起点进行计时,并在计时达到所述多轨回放模块设置的全时模式规定的时长时,将调用的所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景、所述命令轨道景以及所述远程媒体景通过OPC服务器发送给所述机器人轨道景所标识的所述各个目标机械臂的PLC设备,以使所述各个目标机械臂的PLC设备以所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景以及所述命令轨道景为依据对各自对相应的目标机械臂进行控制,并驱动各自对相应的目标机械臂同时播放所述远程媒体景。
[0103] 其中,各个目标机械臂的PLC设备以所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景以及所述命令轨道景为依据,对各自对相应的目标机械臂进行启动控制、同步控制、速度控制以及命令控制素材对应的控制(如逆时针转动指定时长)。
[0104]作为一种可选的实施方式,在图1所描述的机械臂控制方法中,还可以执行以下步骤:
[0105] 所述OPC模块检测用户针对任一个目标机械臂对应的监控框的触及操作,并响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数,所述机器人详细参数包括机器人轴角度、机器人速度、正在运行程序号、当前运行时间以及总运行时间,其中:
[0106] I)所述机器人轴角度:包括A1-A6的6个角度参数,角度参数范围为-180°到180°;
[0107] 2)所述机器人速度:每个目标机械臂运行都有自身的速度,只许显示查看,不许修改;
[0108] 3)所述正在运行程序号:包括目标机械臂当前运行的程序号;
[0109] 4)所述当前运行时间:包括目标机械臂当前运行的时间;
[0110] 5)所述总运行时间:包括目标机械臂总的运行时间。
[0111]作为一种可选的实施方式,在图1所描述的机械臂控制方法中,OPC模块检测用户针对任一个目标机械臂对应的监控框的触及操作之后,以及响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数之前,还可以执行以下步骤:
[0112] 检测所述触及操作产生的触及压力和触及指纹;
[0113] 判断所述触及压力是否超过预设触及压力,如果超过,输出人机交互界面,所述人机交互界面上以阵列方式排序显示多个不同的图形;
[0114] 在用户完成对所述人机交互界面上的所述多个不同的图形重新排序之后,确定重新排序后的所述多个不同的图形的排序规则;其中,所述多个不同的图形的排序规则是指所述多个不同的图形的位置排序关系;
[0115]判断是否存储有所述排序规则对应的模板指纹特征,如果存储有,判断所述排序规则对应的模板指纹特征的唯一标签是否与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征的唯一标签相同,如果相同,根据所述触及指纹生成触及指纹图像;
[0116] 对所述触及指纹图像做预处理,所述预处理包括分别对所述触及指纹图像的图像分割、图像增强、图像二值化以及细化处理,获得输入细化指纹图像;
[0117] 在所述输入细化指纹图像中提取指纹细节点,并对所述输入细化指纹图像进行跟踪,并提取所述输入细化指纹图像中脊线上的采样点,以及提取所述输入细化指纹图像的采样点的凸包,生成含有指纹细节点、所有脊线上采样点和采样点的凸包的输入指纹特征;
[0118]利用指纹细节点周围的脊线采样点信息,构建输入指纹特征中的指纹细节点局部方向描述;
[0119] 根据输入指纹特征中的指纹细节点局部方向描述和模板指纹特征的指纹细节点局部方向描述,计算输入指纹特征中的指纹细节点与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征中的指纹细节点之间的相似度,得到指纹细节点相似度;
[0120]判断指纹细节点相似度是否超过预设阈值,如果超过,执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数的步骤。
[0121]显然,实施上述实施方式,只有当预选存储有用户重新排序后的所述多个不同的图形的排序规则对应的模板指纹特征,并且该排序规则对应的模板指纹特征的唯一标签又与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征的唯一标签相同、以及触及指纹图像的输入指纹特征中的指纹细节点与所述任一个机械臂对应的模板指纹特征中的指纹细节点之间的相似度超过预设阈值时,才执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数的步骤,从而可以显著的提高监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数的安全性,防止所述任一个目标机械臂的机器人详细参数被非法用户肆意查询而导致的数据泄漏。
[0122] 更优地,作为一种可选的实施方式,在图1所描述的机械臂控制方法中,0PC模块在判断出指纹细节点相似度超过预设阈值之后,以及在响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数之前,还可以先执行以下步骤:
[0123] 检测所述OPC服务器是否绑定有允许通过所述OPC服务器监视机械臂的机器人详细参数的许可用户的唯一身份标签;
[0124]如果绑定有所述许可用户的唯一身份标签,以所述许可用户的唯一身份标签为依据,从数据库中查询所述许可用户的唯一身份标签对应的许可用户指纹特征;
[0125] 识别所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征是否相匹配,如果所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征不相匹配,向所述许可用户指纹特征对应的许可用户发送监视许可请求,所述监视许可请求包括所述任一个目标机械臂的标签;可选地,如果所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征不相匹配,则在向所述许可用户指纹特征对应的许可用户发送监视许可请求之前,可以进一步确定所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征是否属于同一个用户集合组中的指纹特征,如果属于,则认为所述输入指纹特征属于的用户与所述许可用户指纹特征所属的许可用户相互熟悉,此时可以向所述许可用户指纹特征对应的许可用户发送监视许可请求,从而可以许可用户杜绝陌生用户打搅;
[0126] 若接收到所述许可用户针对所述监视许可请求返回的监视许可同意响应,识别所述监视许可同意响应的接收时间是否位于所述OPC服务器绑定的允许通过所述OPC服务器监视机械臂的机器人详细参数的许可访问时间段内;
[0127]如果所述接收时间位于所述许可访问时间段内,执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数的步骤;
[0128] 如果所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征相匹配,识别当前时间是否位于所述许可访问时间段内;如果当前时间位于所述许可访问时间段内,执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数的步骤。其中,所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征相匹配包括所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征之间存在配对关系,而且所述许可用户指纹特征与所述任一个机械臂对应的模板指纹特征可以不同。
[0129]显然,实施上述实施方式,当预选存储有用户重新排序后的所述多个不同的图形的排序规则对应的模板指纹特征,并且该排序规则对应的模板指纹特征的唯一标签又与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征的唯一标签相同、以及触及指纹图像的输入指纹特征中的指纹细节点与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征中的指纹细节点之间的相似度超过预设阈值时,只允许OPC服务器绑定的许可用户或者经过OPC服务器绑定的许可用户许可的其他用户在许可用户规定的许可访问时间段,才能通过OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数,从而可以实现经过OPC服务器和所述任一个目标机械臂的双重许可之后,才能通过OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数,从而可以显著的提高监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数的安全性,防止所述任一个目标机械臂的机器人详细参数被非法用户肆意查询而导致的数据泄漏。
[0130] 更优地,作为一种可选的实施方式,在图1所描述的机械臂控制方法中,还可以包括以下步骤:
[0131] 所述OPC模块检测用户针对所有目标机械臂输入的全局监控指令,并响应所述全局监控指令通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数,所述机器人全局参数包括机器人全局速度、PLC连接状态以及速度不一致报警,其中:
[0132] I)所述机器人全局速度:显示目标机械臂的全局速度;
[0133] 2)所述PLC连接状态:即是PLC设备与机械臂控制台的连接状态,需要通过所述OPC服务器与PLC设备连接状态判断显示;
[0134] 3)所述速度不一致报警:运行过程中所有目标机械臂的速度应该是一致的,因为速度的设置只能通过全局速度设置进行对每个目标机械臂同时进行速度设置,当所有目标机械臂出现一个速度不同步的情况就需要进行报警提示,并且需要停止目标机械臂运行。
[0135] 更优地,在图1所描述的机械臂控制方法中,所述OPC模块检测用户针对所有目标机械臂输入的全局监控指令之后,以及响应所述全局监控指令通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数之前,所述方法还包括:
[0136] 检测所述OPC服务器是否绑定有允许通过所述OPC服务器监视所有机械臂的机器人全局参数的控台管理用户的唯一标签;
[0137]如果绑定有所述控台管理用户的唯一身份标签,以所述控台管理用户的唯一身份标签为依据,从数据库中查询所述控台管理用户的唯一身份标签对应的唯一合法密钥;
[0138] 识别所述全局监控指令中是否包括待校验密钥,如果所述全局监控指令中包括所述待校验密钥,对比所述待校验密钥与所述控台管理用户的唯一密钥是否相同;如果相同,执行所述的响应所述全局监控指令通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数的步骤。
[0139] 显然,实施上述实施方式,当所述全局监控指令中包括待校验密钥,并且所述全局监控指令中包括的所述待校验密钥与OPC服务器绑定的允许通过所述OPC服务器监视所有机械臂的机器人全局参数的控台管理用户的唯一标签对应的唯一合法密钥相同时,才能通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数,从而可以显著的提高监视所有目标机械臂的机器人全局参数的安全性,防止所有目标机械臂的机器人全局参数被非法用户肆意查询而导致的数据泄漏。
[0140] 更优地,在图1所描述的机械臂控制方法中,所述OPC模块通过函数接口从多轨回放模块中调用所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景、所述机器人轨道景、所述命令轨道景以及所述远程媒体景之前,所述方法还包括以下步骤:
[0141] 检测用户输入的对多轨回放模块中多个轨道预生成的轨道景的编辑指令,并响应所述编辑指令对轨道景进行编辑,其中,编辑包括绑定、解绑、左对齐、等长、鼠标、区域选择、屏蔽、删除、复制、粘贴、撤销、恢复、标记、清除、上一个、下一个以及设置,其中:
[0142] I)绑定:将多个景绑定一起,捆绑的景作为一个整体,执行包括移动、删除在内的操作时同时生效;
[0143] 2)解绑:将两个景解除绑定;
[0144] 3)左对齐:选中多个景,以视图中最左端的景为目标,将所选中的景进行左对齐;
[0145] 4)等长:选中相同类型的多个景,以最后一个景为目标,将所选中的景进行等长操作;
[0146] 5)鼠标:选择其他功能时,要使得其他功能失效,需切换到鼠标状态;
[0147] 6)区域选择:区域框选选中相应的轨道景;
[0148] 7)屏蔽:屏蔽相应景,使其失效;
[0149] 8)删除:点击删除按钮,切换到删除状态,点击要删除的景,即可删除景;
[0150] 9)复制:选中要复制的景,进行复制;
[0Ί51] 10)粘贴:将已复制的景进彳丁粘贴;
[0152] 11)撤销:将当前操作撤销到上一个操作状态;
[0153] 12)恢复:将当前操作恢复到下一个操作状态;
[0154] 13)标记:在时间轴上的时刻做相应的标记;
[0155] 14)清除:清除时间轴上的所有标记;
[0156] 15)上一个:跳转到时间轴的上一个标记位置;
[0157] 16)下一个:跳转到时间轴上下一个标记位置;
[0158] 17)设置:弹出机器人设置界面,设置当前工程允许使用的机械臂及机械臂允许使用的程序号。
[0159] 更优地,在图1所描述的机械臂控制方法中,所述方法还包括以下步骤:
[0160] 检测用户对多轨回放模块中多个轨道输入的轨道属性设置指令,并响应所述轨道属性设置指令对所述多个轨道的轨道属性进行设置,其中:轨道属性可以包括轨道名称、轨道锁定、轨道关闭、轨道景列表、轨道景操作復制、删除、定位、重命名)等等。
[0161]作为一种可选的实施方式,在检测用户对多轨回放模块中多个轨道输入的轨道属性设置指令之后,可以按照预先统计好的所述多个轨道的轨道属性的设置频率从高到底的顺序,对所述多个轨道的轨道属性进行排序,从而便于用户对设置频率较高的轨道属性进行快速设置。
[0162]显然,实施图1所描述的机械臂控制方法,能够有效地对引入至舞台、展厅等演出场所中的数量较多的机械臂进行集中控制,从而可以提高对引入至舞台、展厅等演出场所中的数量较多的机械臂的控制效率。此外,由于通过超声波测量出的障碍物与目标机械臂的间距小于预设距离可以是观众进入目标机械臂所在区域而引起的,因此,实施图1所描述的机械臂控制方法,只有在观众进入目标机械臂所在区域时才集中的对引入至舞台、展厅等演出场所中的各个目标机械臂进行控制,从而可以降低对引入至舞台、展厅等演出场所中的数量较多的机械臂进行控制时所带来的功耗。
[0163] 实施例二
[0164] 请参阅图2,图2是本发明实施例公开的一种远程媒体与超声波测距结合的机械臂控制台的结构示意图。如图2所示,该机械臂控制台可以包括以下步骤:
[0165] OPC模块、OPC服务器以及多轨回放模块,其中,所述OPC模块通过OPC协议与所述OPC服务器建立数据通讯连接,所述OPC服务器通过网络与位于演出场所不同区域的所有机械臂的PLC设备建立数据通讯连接;
[0166] 所述OPC模块,用于识别每一个机械臂上报的指示消息,若该指示消息表明该机械臂通过超声波测量出障碍物与该机械臂的间距小于预设距离时,将该机械臂作为目标机械臂;
[0167]多轨回放模块,用于预先在多个轨道上生成轨道景,即多轨回放模块预先在启动轨道上生成用于进行全局控制各个目标机械臂启动的启动轨道景,在同步轨道上生成用于进行全局控制各个目标机械臂同步的同步轨道景,在速度轨道上生成用于进行全局控制各个目标机械臂速度的速度轨道景,在机器人轨道上生成用于标识各个目标机械臂的机器人轨道景,在命令轨道上生成用于对各个目标机械臂进行控制的命令轨道景,以及利用通过远程媒体编辑外部接口从远程媒体服务器中获取的远程媒体素材在远程媒体轨道上生成远程媒体景;
[0168] 所述OPC模块,还用于通过函数接口从多轨回放模块中调用所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景、所述机器人轨道景、所述命令轨道景以及所述远程媒体景;以外部周期性输入的时间码为起点进行计时,并在计时达到所述多轨回放模块设置的全时模式规定的时长时,将调用的所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景、所述命令轨道景以及所述远程媒体景通过OPC服务器发送给所述机器人轨道景所标识的所述各个目标机械臂的PLC设备,以使所述各个目标机械臂的PLC设备以所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景以及所述命令轨道景为依据对各自对相应的目标机械臂进行控制,并驱动各自对相应的目标机械臂同时播放所述远程媒体景。
[0169]作为一种可选的实施方式,在图2所述的机械臂控制台中:
[0170] 所述OPC模块,还用于检测用户针对任一个目标机械臂对应的监控框的触及操作,并响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数,所述机器人详细参数包括机器人轴角度、机器人速度、正在运行程序号、当前运行时间以及总运行时间,其中:
[0171] I)所述机器人轴角度:包括A1-A6的6个角度参数,角度参数范围为-180°到180°;
[0172] 2)所述机器人速度:每个目标机械臂运行都有自身的速度,只许显示查看,不许修改;
[0173] 3)所述正在运行程序号:包括目标机械臂当前运行的程序号;
[0174] 4)所述当前运行时间:包括目标机械臂当前运行的时间;
[0175] 5)所述总运行时间:包括目标机械臂总的运行时间。
[0176]作为一种可选的实施方式,在图2所述的机械臂控制台中:
[0177] 所述OPC模块还用于在检测用户针对任一个目标机械臂对应的监控框的触及操作之后,以及响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数之前,执行以下操作:
[0178] 检测所述触及操作产生的触及压力和触及指纹;
[0179] 判断所述触及压力是否超过预设触及压力,如果超过,输出人机交互界面,所述人机交互界面上以阵列方式排序显示多个不同的图形;
[0180] 在用户完成对所述人机交互界面上的所述多个不同的图形重新排序之后,确定重新排序后的所述多个不同的图形的排序规则;
[0181]判断是否存储有所述排序规则对应的模板指纹特征,如果存储有,判断所述排序规则对应的模板指纹特征的唯一标签是否与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征的唯一标签相同,如果相同,根据所述触及指纹生成触及指纹图像;
[0182] 对所述触及指纹图像做预处理,所述预处理包括分别对所述触及指纹图像的图像分割、图像增强、图像二值化以及细化处理,获得输入细化指纹图像;
[0183] 在所述输入细化指纹图像中提取指纹细节点,并对所述输入细化指纹图像进行跟踪,并提取所述输入细化指纹图像中脊线上的采样点,以及提取所述输入细化指纹图像的采样点的凸包,生成含有指纹细节点、所有脊线上采样点和采样点的凸包的输入指纹特征;
[0184]利用指纹细节点周围的脊线采样点信息,构建输入指纹特征中的指纹细节点局部方向描述;
[0185] 根据输入指纹特征中的指纹细节点局部方向描述和模板指纹特征的指纹细节点局部方向描述,计算输入指纹特征中的指纹细节点与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征中的指纹细节点之间的相似度,得到指纹细节点相似度;
[0186]判断指纹细节点相似度是否超过预设阈值,如果超过,执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数。
[0187]显然,实施上述实施方式,只有当预选存储有用户重新排序后的所述多个不同的图形的排序规则对应的模板指纹特征,并且该排序规则对应的模板指纹特征的唯一标签又与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征的唯一标签相同、以及触及指纹图像的输入指纹特征中的指纹细节点与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征中的指纹细节点之间的相似度超过预设阈值时,才执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数的步骤,从而可以显著的提高监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数的安全性,防止所述任一个目标机械臂的机器人详细参数被非法用户肆意查询而导致的数据泄漏。
[0188]作为一种可选的实施方式,在图2所述的机械臂控制台中:
[0189] 所述OPC模块在判断出指纹细节点相似度超过预设阈值之后,以及在响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数之前,还执行以下操作:
[0190] 检测所述OPC服务器是否绑定有允许通过所述OPC服务器监视机械臂的机器人详细参数的许可用户的唯一身份标签;
[0191]如果绑定有所述许可用户的唯一身份标签,以所述许可用户的唯一身份标签为依据,从数据库中查询所述许可用户的唯一身份标签对应的许可用户指纹特征;
[0192] 识别所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征是否相匹配,如果所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征不相匹配,向所述许可用户指纹特征对应的许可用户发送监视许可请求,所述监视许可请求包括所述任一个目标机械臂的标签;可选地,如果所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征不相匹配,则在向所述许可用户指纹特征对应的许可用户发送监视许可请求之前,可以进一步确定所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征是否属于同一个用户集合组中的指纹特征,如果属于,则认为所述输入指纹特征属于的用户与所述许可用户指纹特征所属的许可用户相互熟悉,此时可以向所述许可用户指纹特征对应的许可用户发送监视许可请求,从而可以许可用户杜绝陌生用户打搅;
[0193] 若接收到所述许可用户针对所述监视许可请求返回的监视许可同意响应,识别所述监视许可同意响应的接收时间是否位于所述OPC服务器绑定的允许通过所述OPC服务器监视机械臂的机器人详细参数的许可访问时间段内;
[0194]如果所述接收时间位于所述许可访问时间段内,执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数的步骤;
[0195] 如果所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征相匹配,识别当前时间是否位于所述许可访问时间段内;如果当前时间位于所述许可访问时间段内,执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数。其中,所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征相匹配包括所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征之间存在配对关系,而且所述许可用户指纹特征与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征可以不同。
[0196]显然,实施上述实施方式,当预选存储有用户重新排序后的所述多个不同的图形的排序规则对应的模板指纹特征,并且该排序规则对应的模板指纹特征的唯一标签又与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征的唯一标签相同、以及触及指纹图像的输入指纹特征中的指纹细节点与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征中的指纹细节点之间的相似度超过预设阈值时,只允许OPC服务器绑定的许可用户或者经过OPC服务器绑定的许可用户许可的其他用户在许可用户规定的许可访问时间段,才能通过OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数,从而可以实现经过OPC服务器和所述任一个目标机械臂的双重许可之后,才能通过OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数,从而可以显著的提高监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数的安全性,防止所述任一个目标机械臂的机器人详细参数被非法用户肆意查询而导致的数据泄漏。
[0197]作为一种可选的实施方式,在图2所述的机械臂控制台中:
[0198] 所述OPC模块还用于检测用户针对所有目标机械臂输入的全局监控指令,并响应所述全局监控指令通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数,所述机器人全局参数包括机器人全局速度、PLC连接状态以及速度不一致报警,其中:
[0199] I)所述机器人全局速度:显示目标机械臂的全局速度;
[0200] 2)所述PLC连接状态:即是PLC设备与机械臂控制台的连接状态,需要通过所述OPC服务器与PLC设备连接状态判断显示;
[0201] 3)所述速度不一致报警:运行过程中所有目标机械臂的速度应该是一致的,因为速度的设置只能通过全局速度设置进行对每个目标机械臂同时进行速度设置,当所有目标机械臂出现一个速度不同步的情况就需要进行报警提示,并且需要停止目标机械臂运行。
[0202]作为一种可选的实施方式,在图2所述的机械臂控制台中:
[0203] 所述OPC模块检测用户针对所有目标机械臂输入的全局监控指令之后,以及响应所述全局监控指令通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数之前,还执行以下操作:
[0204] 检测所述OPC服务器是否绑定有允许通过所述OPC服务器监视所有机械臂的机器人全局参数的控台管理用户的唯一标签;
[0205]如果绑定有所述控台管理用户的唯一身份标签,以所述控台管理用户的唯一身份标签为依据,从数据库中查询所述控台管理用户的唯一身份标签对应的唯一合法密钥;
[0206] 识别所述全局监控指令中是否包括待校验密钥,如果所述全局监控指令中包括所述待校验密钥,对比所述待校验密钥与所述控台管理用户的唯一密钥是否相同;如果相同,执行所述的响应所述全局监控指令通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数。
[0207] 显然,实施上述实施方式,当所述全局监控指令中包括待校验密钥,并且所述全局监控指令中包括的所述待校验密钥与OPC服务器绑定的允许通过所述OPC服务器监视所有机械臂的机器人全局参数的控台管理用户的唯一标签对应的唯一合法密钥相同时,才能通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数,从而可以显著的提高监视所有目标机械臂的机器人全局参数的安全性,防止所有目标机械臂的机器人全局参数被非法用户肆意查询而导致的数据泄漏。
[0208] 更优地,在图2所描述的机械臂控制台中,所述OPC模块通过函数接口从多轨回放模块中调用所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景、所述机器人轨道景、所述命令轨道景以及所述远程媒体景之前,OPC模块还可以执行以下操作:
[0209] 检测用户输入的对多轨回放模块中多个轨道预生成的轨道景的编辑指令,并响应所述编辑指令对轨道景进行编辑,其中,编辑包括绑定、解绑、左对齐、等长、鼠标、区域选择、屏蔽、删除、复制、粘贴、撤销、恢复、标记、清除、上一个、下一个以及设置,其中:
[0210] I)绑定:将多个景绑定一起,捆绑的景作为一个整体,执行包括移动、删除在内的操作时同时生效;
[0211] 2)解绑:将两个景解除绑定;
[0212] 3)左对齐:选中多个景,以视图中最左端的景为目标,将所选中的景进行左对齐;
[0213] 4)等长:选中相同类型的多个景,以最后一个景为目标,将所选中的景进行等长操作;
[0214] 5)鼠标:选择其他功能时,要使得其他功能失效,需切换到鼠标状态;
[0215] 6)区域选择:区域框选选中相应的轨道景;
[0216] 7)屏蔽:屏蔽相应景,使其失效;
[0217] 8)删除:点击删除按钮,切换到删除状态,点击要删除的景,即可删除景;
[0218] 9)复制:选中要复制的景,进行复制;
[0219] 10)粘贴:将已复制的景进彳丁粘贴;
[0220] 11)撤销:将当前操作撤销到上一个操作状态;
[0221] 12)恢复:将当前操作恢复到下一个操作状态;
[0222] 13)标记:在时间轴上的时刻做相应的标记;
[0223] 14)清除:清除时间轴上的所有标记;
[0224] 15)上一个:跳转到时间轴的上一个标记位置;
[0225] 16)下一个:跳转到时间轴上下一个标记位置;
[0226] 17)设置:弹出机器人设置界面,设置当前工程允许使用的机械臂及机械臂允许使用的程序号。
[0227] 更优地,在图2所描述的机械臂控制台中,OPC模块还可以执行以下操作:
[0228] 检测用户对多轨回放模块中多个轨道输入的轨道属性设置指令,并响应所述轨道属性设置指令对所述多个轨道的轨道属性进行设置,其中:轨道属性可以包括轨道名称、轨道锁定、轨道关闭、轨道景列表、轨道景操作復制、删除、定位、重命名)等等。
[0229]作为一种可选的实施方式,在检测用户对多轨回放模块中多个轨道输入的轨道属性设置指令之后,OPC模块可以按照预先统计好的所述多个轨道的轨道属性的设置频率从高到底的顺序,对所述多个轨道的轨道属性进行排序,从而便于用户对设置频率较高的轨道属性进行快速设置。
[0230] 本发明实施例中,机械臂控制台还也可以包括多轨幕场模块,其中,多轨回放模块可以通过函数接口从多轨幕场模块中调用全时模式规定的时长作为多轨回放模块设置的全时模式规定的时长。
[0231] 本发明实施例中,机械臂控制台还可以设置有控制编辑模块,控制编辑模块可以用于编辑控制命令素材、编辑控制命令素材节点以及进行设备管理(如机械臂标签管理、添加TCP设备、服务器地址设置)等操作。
[0232]显然,实施图2所描述的机械臂控制台,能够有效地对引入至舞台、展厅等演出场所中的数量较多的机械臂进行集中控制,从而可以提高对引入至舞台、展厅等演出场所中的数量较多的机械臂的控制效率。此外,由于通过超声波测量出的障碍物与目标机械臂的间距小于预设距离可以是观众进入目标机械臂所在区域而引起的,因此,实施图2所描述的机械臂控制台,只有在观众进入目标机械臂所在区域时才集中的对引入至舞台、展厅等演出场所中的各个目标机械臂进行控制,从而可以降低对引入至舞台、展厅等演出场所中的数量较多的机械臂进行控制时所带来的功耗。
[0233] 本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存储器(Random Access Memory,RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)、一次可编程只读存储器(0ne_time Programmable Read-Only Memory,0TPR0M)、电子抹除式可复写只读存储器(ElectricalIy-Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPR0M)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory,CD_R0M)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
[0234]以上对本发明实施例公开的一种远程媒体与超声波测距结合的机械臂控制台及方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种远程媒体与超声波测距结合的机械臂控制方法,其特征在于,包括: OPC模块通过OPC协议与OPC服务器建立数据通讯连接,所述OPC服务器通过网络与位于演出场所不同区域的所有机械臂的PLC设备建立数据通讯连接; 所述OPC模块识别每一个所述机械臂上报的指示消息,若所述指示消息表明所述机械臂通过超声波测量出障碍物与所述机械臂的间距小于预设距离时,将所述机械臂作为目标机械臂; 多轨回放模块预先在多个轨道上生成轨道景,即多轨回放模块预先在启动轨道上生成用于进行全局控制各个目标机械臂启动的启动轨道景,在同步轨道上生成用于进行全局控制各个目标机械臂同步的同步轨道景,在速度轨道上生成用于进行全局控制各个目标机械臂速度的速度轨道景,在机器人轨道上生成用于标识各个目标机械臂的机器人轨道景,在命令轨道上生成用于对各个目标机械臂进行控制的命令轨道景,以及利用通过远程媒体编辑外部接口从远程媒体服务器中获取的远程媒体素材在远程媒体轨道上生成远程媒体景; OPC模块通过函数接口从多轨回放模块中调用所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景、所述机器人轨道景、所述命令轨道景以及所述远程媒体景;以及,以外部周期性输入的时间码为起点进行计时,并在计时达到所述多轨回放模块设置的全时模式规定的时长时,将调用的所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景、所述命令轨道景以及所述远程媒体景通过OPC服务器发送给所述机器人轨道景所标识的所述各个目标机械臂的PLC设备,以使所述各个目标机械臂的PLC设备以所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景以及所述命令轨道景为依据对各自对相应的目标机械臂进行控制,并驱动各自对相应的目标机械臂同时播放所述远程媒体景。
2.根据权利要求1所述的机械臂控制方法,其特征在于,所述方法还包括: 所述OPC模块检测用户针对任一个目标机械臂对应的监控框的触及操作,并响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数,所述机器人详细参数包括机器人轴角度、机器人速度、正在运行程序号、当前运行时间以及总运行时间,其中: 1)所述机器人轴角度:包括A1-A6的6个角度参数,角度参数范围为-180°到180°; 2)所述机器人速度:每个目标机械臂运行都有自身的速度,只许显示查看,不许修改; 3)所述正在运行程序号:包括目标机械臂当前运行的程序号; 4)所述当前运行时间:包括目标机械臂当前运行的时间; 5)所述总运行时间:包括目标机械臂总的运行时间。
3.根据权利要求2所述的机械臂控制方法,其特征在于,所述OPC模块检测用户针对任一个目标机械臂对应的监控框的触及操作之后,以及响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数之前,所述方法还包括: 检测所述触及操作产生的触及压力和触及指纹; 判断所述触及压力是否超过预设触及压力,如果超过,输出人机交互界面,所述人机交互界面上以阵列方式排序显示多个不同的图形; 在用户完成对所述人机交互界面上的所述多个不同的图形重新排序之后,确定重新排序后的所述多个不同的图形的排序规则; 判断是否存储有所述排序规则对应的模板指纹特征,如果存储有,判断所述排序规则对应的模板指纹特征的唯一标签是否与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征的唯一标签相同,如果相同,根据所述触及指纹生成触及指纹图像; 对所述触及指纹图像做预处理,所述预处理包括分别对所述触及指纹图像的图像分害J、图像增强、图像二值化以及细化处理,获得输入细化指纹图像; 在所述输入细化指纹图像中提取指纹细节点,并对所述输入细化指纹图像进行跟踪,并提取所述输入细化指纹图像中脊线上的采样点,以及提取所述输入细化指纹图像的采样点的凸包,生成含有指纹细节点、所有脊线上采样点和采样点的凸包的输入指纹特征; 利用指纹细节点周围的脊线采样点信息,构建输入指纹特征中的指纹细节点局部方向描述; 根据输入指纹特征中的指纹细节点局部方向描述和模板指纹特征的指纹细节点局部方向描述,计算输入指纹特征中的指纹细节点与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征中的指纹细节点之间的相似度,得到指纹细节点相似度; 判断指纹细节点相似度是否超过预设阈值,如果超过,执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数的步骤。
4.根据权利要求3所述的机械臂控制方法,其特征在于,在判断出指纹细节点相似度超过预设阈值之后,以及在响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数之前,所述方法还包括: 检测所述OPC服务器是否绑定有允许通过所述OPC服务器监视机械臂的机器人详细参数的许可用户的唯一身份标签; 如果绑定有所述许可用户的唯一身份标签,以所述许可用户的唯一身份标签为依据,从数据库中查询所述许可用户的唯一身份标签对应的许可用户指纹特征; 识别所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征是否相匹配,如果所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征不相匹配,向所述许可用户指纹特征对应的许可用户发送监视许可请求,所述监视许可请求包括所述任一个目标机械臂的标签; 若接收到所述许可用户针对所述监视许可请求返回的监视许可同意响应,识别所述监视许可同意响应的接收时间是否位于所述OPC服务器绑定的允许通过所述OPC服务器监视机械臂的机器人详细参数的许可访问时间段内; 如果所述接收时间位于所述许可访问时间段内,执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数的步骤; 如果所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征相匹配,识别当前时间是否位于所述许可访问时间段内;如果当前时间位于所述许可访问时间段内,执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数的步骤。
5.根据权利要求2、3或4所述的机械臂控制方法,其特征在于,所述方法还包括: 所述OPC模块检测用户针对所有目标机械臂输入的全局监控指令,并响应所述全局监控指令通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数,所述机器人全局参数包括机器人全局速度、PLC连接状态以及速度不一致报警,其中: 1)所述机器人全局速度:显示目标机械臂的全局速度; 2)所述PLC连接状态:即是PLC设备与机械臂控制台的连接状态,需要通过所述OPC服务器与PLC设备连接状态判断显示; 3)所述速度不一致报警:运行过程中所有目标机械臂的速度应该是一致的,因为速度的设置只能通过全局速度设置进行对每个目标机械臂同时进行速度设置,当所有目标机械臂出现一个速度不同步的情况就需要进行报警提示,并且需要停止目标机械臂运行。
6.根据权利要求5所述的机械臂控制方法,其特征在于,所述OPC模块检测用户针对所有目标机械臂输入的全局监控指令之后,以及响应所述全局监控指令通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数之前,所述方法还包括: 检测所述OPC服务器是否绑定有允许通过所述OPC服务器监视所有机械臂的机器人全局参数的控台管理用户的唯一标签; 如果绑定有所述控台管理用户的唯一身份标签,以所述控台管理用户的唯一身份标签为依据,从数据库中查询所述控台管理用户的唯一身份标签对应的唯一合法密钥; 识别所述全局监控指令中是否包括待校验密钥,如果所述全局监控指令中包括所述待校验密钥,对比所述待校验密钥与所述控台管理用户的唯一密钥是否相同;如果相同,执行所述的响应所述全局监控指令通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数的步骤。
7.一种远程媒体与超声波测距结合的机械臂控制台,其特征在于,包括: OPC模块、OPC服务器以及多轨回放模块,其中,所述OPC模块通过OPC协议与所述OPC月艮务器建立数据通讯连接,所述OPC服务器通过网络与位于演出场所不同区域的所有机械臂的PLC设备建立数据通讯连接; 所述OPC模块,用于识别每一个所述机械臂上报的指示消息,若所述指示消息表明所述机械臂通过超声波测量出障碍物与所述机械臂的间距小于预设距离时,将所述机械臂作为目标机械臂; 多轨回放模块,用于预先在多个轨道上生成轨道景,即多轨回放模块预先在启动轨道上生成用于进行全局控制各个目标机械臂启动的启动轨道景,在同步轨道上生成用于进行全局控制各个目标机械臂同步的同步轨道景,在速度轨道上生成用于进行全局控制各个目标机械臂速度的速度轨道景,在机器人轨道上生成用于标识各个目标机械臂的机器人轨道景,在命令轨道上生成用于对各个目标机械臂进行控制的命令轨道景,以及利用通过远程媒体编辑外部接口从远程媒体服务器中获取的远程媒体素材在远程媒体轨道上生成远程媒体景; 所述OPC模块,还用于通过函数接口从多轨回放模块中调用所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景、所述机器人轨道景、所述命令轨道景以及所述远程媒体景;以及,以外部周期性输入的时间码为起点进行计时,并在计时达到所述多轨回放模块设置的全时模式规定的时长时,将调用的所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景、所述命令轨道景以及所述远程媒体景通过OPC服务器发送给所述机器人轨道景所标识的所述各个目标机械臂的PLC设备,以使所述各个目标机械臂的PLC设备以所述启动轨道景、所述同步轨道景、所述速度轨道景以及所述命令轨道景为依据对各自对相应的目标机械臂进行控制,并驱动各自对相应的目标机械臂同时播放所述远程媒体景。
8.根据权利要求7所述的机械臂控制台,其特征在于: 所述OPC模块,还用于检测用户针对任一个目标机械臂对应的监控框的触及操作,并响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数,所述机器人详细参数包括机器人轴角度、机器人速度、正在运行程序号、当前运行时间以及总运行时间,其中: 1)所述机器人轴角度:包括A1-A6的6个角度参数,角度参数范围为-180°到180°; 2)所述机器人速度:每个目标机械臂运行都有自身的速度,只许显示查看,不许修改; 3)所述正在运行程序号:包括目标机械臂当前运行的程序号; 4)所述当前运行时间:包括目标机械臂当前运行的时间; 5)所述总运行时间:包括目标机械臂总的运行时间。
9.根据权利要求8所述的机械臂控制台,其特征在于:所述OPC模块还用于在检测用户针对任一个目标机械臂对应的监控框的触及操作之后,以及响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数之前,执行以下操作: 检测所述触及操作产生的触及压力和触及指纹; 判断所述触及压力是否超过预设触及压力,如果超过,输出人机交互界面,所述人机交互界面上以阵列方式排序显示多个不同的图形; 在用户完成对所述人机交互界面上的所述多个不同的图形重新排序之后,确定重新排序后的所述多个不同的图形的排序规则; 判断是否存储有所述排序规则对应的模板指纹特征,如果存储有,判断所述排序规则对应的模板指纹特征的唯一标签是否与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征的唯一标签相同,如果相同,根据所述触及指纹生成触及指纹图像; 对所述触及指纹图像做预处理,所述预处理包括分别对所述触及指纹图像的图像分害J、图像增强、图像二值化以及细化处理,获得输入细化指纹图像; 在所述输入细化指纹图像中提取指纹细节点,并对所述输入细化指纹图像进行跟踪,并提取所述输入细化指纹图像中脊线上的采样点,以及提取所述输入细化指纹图像的采样点的凸包,生成含有指纹细节点、所有脊线上采样点和采样点的凸包的输入指纹特征; 利用指纹细节点周围的脊线采样点信息,构建输入指纹特征中的指纹细节点局部方向描述; 根据输入指纹特征中的指纹细节点局部方向描述和模板指纹特征的指纹细节点局部方向描述,计算输入指纹特征中的指纹细节点与所述任一个目标机械臂对应的模板指纹特征中的指纹细节点之间的相似度,得到指纹细节点相似度; 判断指纹细节点相似度是否超过预设阈值,如果超过,执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数。
10.根据权利要求9所述的机械臂控制台,其特征在于,所述OPC模块在判断出指纹细节点相似度超过预设阈值之后,以及在响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数之前,还执行以下操作: 检测所述OPC服务器是否绑定有允许通过所述OPC服务器监视机械臂的机器人详细参数的许可用户的唯一身份标签; 如果绑定有所述许可用户的唯一身份标签,以所述许可用户的唯一身份标签为依据,从数据库中查询所述许可用户的唯一身份标签对应的许可用户指纹特征; 识别所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征是否相匹配,如果所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征不相匹配,向所述许可用户指纹特征对应的许可用户发送监视许可请求,所述监视许可请求包括所述任一个机械臂的标签; 若接收到所述许可用户针对所述监视许可请求返回的监视许可同意响应,识别所述监视许可同意响应的接收时间是否位于所述OPC服务器绑定的允许通过所述OPC服务器监视机械臂的机器人详细参数的许可访问时间段内; 如果所述接收时间位于所述许可访问时间段内,执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数的步骤; 如果所述输入指纹特征与所述许可用户指纹特征相匹配,识别当前时间是否位于所述许可访问时间段内;如果当前时间位于所述许可访问时间段内,执行所述的响应所述触及操作通过所述OPC服务器监视所述任一个目标机械臂的机器人详细参数。
11.根据权利要求8、9或10所述的机械臂控制台,其特征在于: 所述OPC模块还用于检测用户针对所有目标机械臂输入的全局监控指令,并响应所述全局监控指令通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数,所述机器人全局参数包括机器人全局速度、PLC连接状态以及速度不一致报警,其中: 1)所述机器人全局速度:显示目标机械臂的全局速度; 2)所述PLC连接状态:即是PLC设备与机械臂控制台的连接状态,需要通过所述OPC服务器与PLC设备连接状态判断显示; 3)所述速度不一致报警:运行过程中所有目标机械臂的速度应该是一致的,因为速度的设置只能通过全局速度设置进行对每个目标机械臂同时进行速度设置,当所有目标机械臂出现一个速度不同步的情况就需要进行报警提示,并且需要停止目标机械臂运行。
12.根据权利要求11所述的机械臂控制台,其特征在于,所述OPC模块检测用户针对所有目标机械臂输入的全局监控指令之后,以及响应所述全局监控指令通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数之前,还执行以下操作: 检测所述OPC服务器是否绑定有允许通过所述OPC服务器监视所有机械臂的机器人全局参数的控台管理用户的唯一标签; 如果绑定有所述控台管理用户的唯一身份标签,以所述控台管理用户的唯一身份标签为依据,从数据库中查询所述控台管理用户的唯一身份标签对应的唯一合法密钥; 识别所述全局监控指令中是否包括待校验密钥,如果所述全局监控指令中包括所述待校验密钥,对比所述待校验密钥与所述控台管理用户的唯一密钥是否相同;如果相同,执行所述的响应所述全局监控指令通过所述OPC服务器监视所有目标机械臂的机器人全局参数。
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