CN106970543A - 一种协作机器人控制系统及方法 - Google Patents

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    • 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

Abstract

本申请涉及机器人控制技术领域，特别涉及一种协作机器人控制系统及方法。所述协作机器人控制系统包括：人机交互模块：用于根据用户操作生成指令数据，并根据所述指令数据向数据处理模块发送指令数据处理请求；数据处理模块：用于对所述指令数据处理请求进行分析，生成操作数据，并根据所述操作数据向解算模块发送操作数据解算请求；解算模块：用于对所述操作数据解算请求进行解算，生成解算数据，并根据所述解算数据向电气控制模块发送解算数据写入请求；电气控制模块：用于对所述解算数据写入请求进行分析，并根据分析结果对协作机器人进行控制。本申请实施例的协作机器人控制系统及方法采用模块化架构，具有优秀的拓展性，便于二次开发和集成。

Description

一种协作机器人控制系统及方法
技术领域
本申请涉及机器人控制技术领域，特别涉及一种协作机器人控制系统及方法。
背景技术
协作机器人是近年机器人领域出现的一种新型机器人。与传统的工业机器人相比，协作机器人体积小重量轻、高度灵活、移动方便，更加智能安全。正是由于以上这些特点，协作机器人可以与工人近距离交互协同完成工作而无需防护隔离。协作机器人可以有效地提高中小制造企业的产业自动化水平，从而帮助企业实现高效的小批量加工生产，以应对短期生产的挑战。
目前协作机器人仍处于发展初期，绝大部分被定位在替代传统工业机器人这一有限的应用上。因此，现阶段的协作机器人在许多设计上均效仿传统工业机器人，其中以机器人的软件架构最为突出。传统工业机器人配合产线进行研发后高度专用，在产线上设定后极少需要变动，研发与应用的固化十分严重，因此绝大部分软件架构为封闭式，即仅考虑其与上下工作流程之机器的对接和集成，而不考虑其拓展性和可变性。
作为工业4.0的产物和主要技术切入点，随着工业4.0的提出和深化，采用传统工业机器人封闭式软件架构的协作机器人存在以下弊端：
1、拓展性差；当需要开发新产品时，需要重新设计并开发软件，对通用性模块的二次使用不充分，难以在原有的软件系统上进行拓展。
2、限制协作机器人性能发挥；由于采用封闭式的架构，协作机器人几乎所有的处理能力均被限制于机器人本体上的硬件(电控器、工控PC等)，而无法获得更高计算能力的硬件支持。
3、网络化举步维艰；现有的协作机器人软件架构均针对本体设计，不考虑多硬件之间联网的需求，如需进行网络化则需要在构建一个新的软件系统对接每个本体，架构冗杂、效率低下，且无法保证网络稳定性。
4、增大二次开发和集成难度；由于采用封闭式的架构，难以做有效的代码封装，因此仅能开放很有限的I/O接口，一些较复杂的二次开发和集成需求无法达成。
发明内容
本申请提供了一种协作机器人控制系统及方法，旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。
为了解决上述问题，本申请提供了如下技术方案：
一种协作机器人控制系统，包括：
人机交互模块：用于根据用户操作生成指令数据，并根据所述指令数据向数据处理模块发送指令数据处理请求；
数据处理模块：用于对所述指令数据处理请求进行分析，生成操作数据，并根据所述操作数据向解算模块发送操作数据解算请求；
解算模块：用于对所述操作数据解算请求进行解算，生成解算数据，并根据所述解算数据向电气控制模块发送解算数据写入请求；
电气控制模块：用于对所述解算数据写入请求进行分析，并根据分析结果对协作机器人进行控制。
本申请实施例采取的技术方案还包括：所述数据处理模块包括数据管理单元和数据分析单元，所述数据管理单元用于对指令数据处理请求进行分析，并判断所述数据处理模块中是否存在该指令数据处理请求对应的指令数据的解算数据，如果存在解算数据，则根据所述解算数据向电气控制模块发送解算数据写入请求；如果不存在解算数据，则所述数据分析单元对指令数据处理请求进行分析，生成操作数据，并向所述解算模块发送操作数据解算请求。
本申请实施例采取的技术方案还包括：所述数据分析单元对指令数据处理请求进行分析具体为：将所述指令数据处理请求置于第一待处理队列中，并通过空闲线程获取所述指令数据处理请求中的指令数据，将所述指令数据按照操作点分解为操作单元序列，得到操作数据，并将所述操作数据存储在数据处理模块中。
本申请实施例采取的技术方案还包括：所述解算模块对操作数据解算请求进行解算具体为：将所述操作数据解算请求置于第二待处理队列中，通过空闲线程获取该操作数据解算请求中的操作数据在数据处理模块中的存储路径，并根据所述存储路径读取操作数据，将所述操作数据中操作单元序列的每个元操作单元进行解算，计算出协作机器人每个关节的空间位置矩阵，将空间位置矩阵进行轨迹规划，形成协作机器人每个关节的空间轨迹矩阵，得到解算数据，并将所述解算数据传递至数据处理模块进行存储。
本申请实施例采取的技术方案还包括信息传递模块，所述信息传递模块用于人机交互模块、数据处理模块、解算模块和电气控制模块之间的数据传输，所述数据传输方式包括HTTP、FTP或CAN总线协议。
本申请实施例采取的另一技术方案为：一种协作机器人控制方法，包括：
步骤a：通过人机交互模块根据用户操作生成指令数据，并根据所述指令数据发送指令数据处理请求；
步骤b：通过数据处理模块对指令数据处理请求进行分析，生成操作数据，并根据所述操作数据发送操作数据解算请求；
步骤c：通过解算模块对所述操作数据解算请求进行解算，生成解算数据，并根据所述解算数据发送解算数据写入请求；
步骤d：通过电气控制模块对所述解算数据写入请求进行分析，并根据分析结果对协作机器人进行控制。
本申请实施例采取的技术方案还包括：所述步骤b还包括：判断所述数据处理模块中是否存在该指令数据处理请求对应的指令数据的解算数据，如果存在解算数据，则根据所述解算数据发送解算数据写入请求；如果不存在解算数据，则对所述指令数据处理请求进行分析，生成操作数据，并发送操作数据解算请求。
本申请实施例采取的技术方案还包括：所述对指令数据处理请求进行分析具体包括：将所述指令数据处理请求置于第一待处理队列中，并通过空闲线程获取所述指令数据处理请求中的指令数据，将所述指令数据按照操作点分解为操作单元序列，得到操作数据，并将所述操作数据存储在数据处理模块中。
本申请实施例采取的技术方案还包括：在所述步骤c中，所述通过解算模块对操作数据解算请求进行解算具体为：将所述操作数据解算请求置于第二待处理队列中，通过空闲线程获取该操作数据解算请求中的操作数据在数据处理模块中的存储路径，并根据所述存储路径读取操作数据，将所述操作数据中操作单元序列的每个元操作单元进行解算，计算出协作机器人每个关节的空间位置矩阵，将空间位置矩阵进行轨迹规划，形成协作机器人每个关节的空间轨迹矩阵，得到解算数据，并将所述解算数据传递至数据处理模块进行存储。
本申请实施例采取的技术方案还包括：所述人机交互模块、数据处理模块、解算模块和电气控制模块之间的数据传输方式包括HTTP、FTP或CAN总线协议。
相对于现有技术，本申请实施例产生的有益效果在于：本申请实施例的协作机器人控制系统及方法采用模块化架构，相对于现有协作机器人的封闭式软件架构，本申请至少具有以下有益效果：
一、优秀的拓展性；基于模块化架构的协作机器人控制系统在产品拓展上具有很大优势，可以将不同产品的开发弱化为模块开发(如研发不同自由度的写作机械臂仅需要针对解算模块进行研发)，减少整体研发成本和周期。
二、硬件能力极大增强；通过信息传递模块将各模块进行连接实现数据传递，使得各模块可以根据功能特点(如运行速度、实时性要求、占用资源等)选择运行的终端设备，并且无需集中部署于协作机器人本体上，大大提高协作机器人的性能上线。
三、实现简单且高效的网络化；协作机器人本体可以仅保留最基本的解算模块和电气控制模块，将计算量大的数据处理模块部署于服务器上，因此，多个协作机器人可以通过共享数据处理模块，快速实现网络化。同时，数据共享使得不同的协作机器人在通过网络进行协同工作时减少不必要的通信和数据处理冗余，从而实现稳定、高效协作。
四、友好的二次开发和集成环境；基于模块化架构的协作机器人控制系统能针对不同模块进行有效的封装，对不同保护程度的模块进行定制化处理。因此，在数据处理模块封装合理的情况下，人机交互模块可以无保留的开放，提供大量的控制接口、数据接口等，以供二次开发和集成系统的调用，完成更多功能应用。同时，模块化架构允许不同模块之间使用不同的编程语言，因此二次开发和集成系统时不需要考虑协作机器人的研发环境，可以使用多语言进行开发，提高用户友好度。
附图说明
图1是本申请实施例的协作机器人控制系统的结构示意图；
图2是本申请实施例的协作机器人控制方法的流程图；
图3为本申请实施例中数据处理模块对指令数据处理请求的处理方法的流程图；
图4是本申请实施例中解算模块对操作数据解算请求进行解算的方法的流程图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
请参阅图1，是本申请实施例的协作机器人控制系统的结构示意图。本申请实施例的协作机器人控制系统包括人机交互模块、数据处理模块、解算模块、电气控制模块和信息传递模块，其中，人机交互模块、数据处理模块、解算模块和电气控制模块可分别运行于一个或者多个不同的硬件设备上，例如，人机交互模块运行于智能手机等终端设备上，人机交互模块用于为用户提供与协作机器人的交互接口，数据处理模块运行于服务器上，用于为系统内数据提供数据管理和分析处理服务，解算模块和电气控制模块运行于协作机器人本体上，解算模块用于为系统提供解算服务，获取协作机器人所有关节的空间轨迹数据，电气控制模块用于为解算数据进行底层实现，使得协作机器人按照解算数据进行运作，信息传递模块用于为人机交互模块、数据处理模块、解算模块和电气控制模块之间的数据传输提供传递服务。可以理解，各个模块的运行方式不限于上述内容，具体可根据实际应用进行设定。具体地：
人机交互模块：采用标准化的I/O接口，为用户提供协作机器人的控制、设置和反馈等交互操作，人机交互模块可通过网页、软件等方式运行于智能手机、平板电脑、个人电脑、工控主机、传统机器人示教器等多种终端设备上，用户可通过人机交互模块进行操作指令的输入或/和反馈信息的获取，并可以通过物理操作、牵引示教等方式，与协作机器人进行直接交互。
数据处理模块包括数据管理单元和数据分析单元，数据管理单元用于为协作机器人提供数据的存储、读取、查询等服务；数据分析单元用于对用户输入的指令数据进行分析和处理，形成可用于解算的操作数据。
解算模块：用于从数据处理模块中获取操作数据，并对操作数据进行解算，获取协作机器人所有关节的解算数据，根据解算数据生成控制策略，并将控制策略输入到电气控制模块；其中，解算数据包括各关节的位置、运动轨迹等数据。
电气控制模块：用于通过底层的电气控制程序，对输入的解算数据进行底层实现，使得协作机器人按照解算数据进行运作。
信息传递模块：提供多种类型的通信方式和协议，包括但不限于HTTP(HypertextTransfer Protocol，超文本传输协议)、FTP(File Transfer Protocol，文件传输协议)、CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线协议等，为人机交互模块、数据处理模块、解算模块和电气控制模块两两模块之间的数据传输提供传递服务，例如模块间握手、数据传输、完整性校验、数据转换等服务。
为更好地理解本申请实施例提供的协作机器人控制系统，以下实施例将对协作机器人控制系统各个模块的功能进行具体描述；各个模块的功能如下：
人机交互模块接收到用户对协作机器人的交互数据后，根据交互数据生成指令数据α；并根据指令数据α向数据处理模块发送指令数据处理请求，同时将指令数据处理请求参数传递至数据处理模块；
上述中，指令数据α为用户对协作机器人最终控制形式的需求和预测，包括但不限于协作机器人的位置、姿态、动作等数据的具体内容；指令数据处理请求参数包括指令数据α、指令类型和校验码等。
数据处理模块的数据管理单元在接收到指令数据处理请求之后，判断指令数据处理请求中包含的指令数据α在数据处理模块中是否已存在对应的解算数据γ，如果不存在对应的解算数据γ，则通过数据分析单元对指令数据处理请求进行分析处理，生成操作数据β，并向解算模块发送操作数据解算请求，同时将操作数据解算请求参数传递至解算模块。如果存在对应的解算数据γ，则数据管理单元向电气控制模块发送解算数据写入请求，同时将解算数据写入请求参数传递至电气控制模块；上述中，操作数据β为将指令数据α进行分解后得到的可用于解算的不可再分解的元操作序列，例如构成抓取动作的一系列位置数据等；操作数据解算请求参数包括操作数据β在数据处理模块中的存储路径、操作类型和校验码等。
进一步地，数据分析单元对指令数据处理请求进行分析处理具体为：在接收到人机交互模块的指令数据处理请求后，将指令数据处理请求置于第一待处理队列中，等待空闲线程执行该指令数据处理请求；空闲线程获取指令数据处理请求中的指令数据α，将指令数据α按照操作点分解为操作单元序列，即操作数据β；并判断分解操作是否完成，若分解操作完成，将操作数据β存储在数据管理单元中；若分解操作没有完成，通过空闲线程继续获取该指令数据处理请求中的指令数据α。上述中，操作数据β的分解公式如下：
β＝f(α)＝[μ1,μ2,…,μn] (1)
在公式(1)中，f(·)为指令数据分解函数，n为操作单元序列中不可分解的元操作单元的数量，μi为第i个不可分级的元操作单元。
解算模块接受到操作数据解算请求之后，对操作数据解算请求进行解算操作，生成解算数据γ，并向电气控制模块发送解算数据写入请求，同时将解算数据写入请求参数传递至电气控制模块；在本申请实施例中，解算模块分析得到解算数据γ后，还将解算数据γ传递至数据处理模块进行存储，数据处理模块在接收到与解算数据γ相对应的指令数据α时，则直接根据存储的解算数据γ向电气控制模块发送解算数据写入请求，而无需再次解算；上述中，解算数据γ为将操作数据β进行解算后得到的每个元操作对应的协作机器人各关节具体的空间数据，例如坐标、姿态、状态机转换等；解算数据写入请求参数包括解算数据γ、数据类型和校验码等。
进一步地，解算模块对操作数据解算请求进行解算操作具体为：将接收到的操作数据解算请求置于第二待处理队列中，等待空闲线程执行该操作数据解算请求；空闲线程获取该操作数据解算请求中的操作数据β在数据处理模块中的存储路径，并根据存储路径读取操作数据β，将操作数据β中每个元操作单元μi进行解算，计算出协作机器人每个关节的空间位置矩阵Δ：
在公式(2)中，g1(·)为坐标解算函数，Λ＝[λ1,λ2,…,λm]为协作机器人各关节的空间关联系数序列，m为协作机器人的关节数，δi,j为元操作单元μi在第i个关节处的解算坐标。
并将空间位置矩阵Δ进行轨迹规划，形成协作机器人每个关节的空间轨迹矩阵，即为解算数据γ，解算数据γ公式如下：
在公式(3)中，g2(·)为轨迹解算函数，n′为经过轨迹规划后协作机器人操作单元的数量，θi,j为轨迹规划后协作机器人第i个关节处的解算坐标，且
得到解算数据γ后，判断解算操作是否完成，若解算操作完成，则将解算数据γ传递至数据处理模块进行存储；若解算操作没有完成，则空闲线程获取该操作数据解算请求中的操作数据β在数据处理模块中的存储路径。
电气控制模块在接收到解算数据写入请求之后，对解算数据写入请求进行分析处理，并根据分析结果对协作机器人进行控制。
请参阅图2，是本申请实施例的协作机器人控制方法的流程图。本申请实施例的协作机器人控制方法包括以下步骤：
步骤100：通过人机交互模块接收用户对协作机器人的交互数据，并根据交互数据生成指令数据α；
在步骤100中，指令数据α为用户对协作机器人最终控制形式的需求和预测，包括但不限于协作机器人的位置、姿态、动作等数据的具体内容。
步骤200：根据指令数据α向数据处理模块发送指令数据处理请求，同时将指令数据处理请求参数传递至数据处理模块；
在步骤200中，指令数据处理请求参数包括指令数据α、指令类型和校验码等。
步骤300：通过数据处理模块接收指令数据处理请求，并判断该指令数据处理请求中包含的指令数据α在数据处理模块中是否已存在对应的解算数据γ，如果不存在对应的解算数据γ，执行步骤400；如果存在对应的解算数据γ，执行步骤600；
步骤400：对指令数据处理请求进行分析处理，生成操作数据β，并向解算模块发送操作数据解算请求，同时将操作数据解算请求参数传递至解算模块；
在步骤400中，操作数据β为将指令数据α进行分解后得到的可用于解算的不可再分解的元操作序列，例如构成抓取动作的一系列位置数据等；操作数据解算请求参数包括操作数据β在数据处理模块中的存储路径、操作类型和校验码等。
为了清楚描述步骤400，请一并参阅图3，是本申请实施例中数据处理模块对指令数据处理请求的处理方法的流程图。本申请实施例中数据处理模块对指令数据处理请求的处理方法包括以下步骤：
步骤401：将接收到的指令数据处理请求置于第一待处理队列中，等待空闲线程执行该指令数据处理请求；
步骤402：判断当前是否有空闲线程，如果当前有空闲线程，执行步骤403；如果当前没有空闲线程，继续执行步骤401；
步骤403：空闲线程获取指令数据处理请求中的指令数据α，将指令数据α按照操作点分解为操作单元序列，即操作数据β；
在步骤403中，操作数据β的分解公式如下：
β＝f(α)＝[μ1,μ2,…,μn] (1)
在公式(1)中，f(·)为指令数据分解函数，n为操作单元序列中不可分解的元操作单元的数量，μi为第i个不可分级的元操作单元。
步骤404：判断分解操作是否完成，若分解操作完成，执行步骤405；若分解操作没有完成，继续执行步骤403；
步骤405：将操作数据β进行存储。
步骤500：通过解算模块接受操作数据解算请求，并对操作数据解算请求进行解算操作，生成解算数据γ；
在步骤500中，解算模块分析得到解算数据γ后，还将解算数据γ传递至数据处理模块进行存储，数据处理模块在接收到与解算数据γ相对应的指令数据α时，则直接根据存储的解算数据γ向电气控制模块发送解算数据写入请求，而无需再次解算；解算数据γ为将操作数据β进行解算后得到的每个元操作对应的协作机器人各关节具体的空间数据，例如坐标、姿态、状态机转换等。
为了清楚描述步骤500，请一并参阅图4，是本申请实施例中解算模块对操作数据解算请求进行解算的方法的流程图。本申请实施例中解算模块对操作数据解算请求进行解算的方法包括以下步骤：
步骤501：将接收到的操作数据解算请求置于第二待处理队列中，等待空闲线程执行该操作数据解算请求；
步骤502：判断当前是否有空闲线程，如果当前有空闲线程，执行步骤503；如果当前没有空闲线程，继续执行步骤501；
步骤503：通过空闲线程获取该操作数据解算请求中的操作数据β在数据处理模块中的存储路径，并根据存储路径读取操作数据β；
步骤504：将操作数据β中每个元操作单元μi进行解算，计算出协作机器人每个关节的空间位置矩阵Δ：
在公式(2)中，g1(·)为坐标解算函数，Λ＝[λ1,λ2,…,λm]为协作机器人各关节的空间关联系数序列，m为协作机器人的关节数，δi,j为元操作单元μi在第i个关节处的解算坐标。
步骤505：将空间位置矩阵Δ进行轨迹规划，形成协作机器人每个关节的空间轨迹矩阵，即为解算数据γ，解算数据γ公式如下：
在公式(3)中，g2(·)为轨迹解算函数，n′为经过轨迹规划后协作机器人操作单元的数量，θi,j为轨迹规划后协作机器人第i个关节处的解算坐标，且
步骤506：判断解算操作是否完成，若解算操作完成，执行步骤507；若解算操作没有完成，继续执行步骤503；
步骤507：将解算数据γ传递至数据处理模块进行存储。
步骤600：向电气控制模块发送解算数据写入请求，同时将解算数据写入请求参数传递至电气控制模块；
在步骤600中，解算数据写入请求参数包括解算数据γ、数据类型和校验码等。
步骤700：通过电气控制模块接收解算数据写入请求，并对解算指令写入请求进行分析处理后，根据分析结果对协作机器人进行控制。
本申请实施例的协作机器人控制系统及方法采用模块化架构，相对于现有协作机器人的封闭式软件架构，本申请至少具有以下有益效果：
一、优秀的拓展性；基于模块化架构的协作机器人控制系统在产品拓展上具有很大优势，可以将不同产品的开发弱化为模块开发(如研发不同自由度的写作机械臂仅需要针对解算模块进行研发)，减少整体研发成本和周期。
二、硬件能力极大增强；通过信息传递模块将各模块进行连接实现数据传递，使得各模块可以根据功能特点(如运行速度、实时性要求、占用资源等)选择运行的终端设备，并且无需集中部署于协作机器人本体上，大大提高协作机器人的性能上线。
三、实现简单且高效的网络化；协作机器人本体可以仅保留最基本的解算模块和电气控制模块，将计算量大的数据处理模块部署于服务器上，因此，多个协作机器人可以通过共享数据处理模块，快速实现网络化。同时，数据共享使得不同的协作机器人在通过网络进行协同工作时减少不必要的通信和数据处理冗余，从而实现稳定、高效协作。
四、友好的二次开发和集成环境；基于模块化架构的协作机器人控制系统能针对不同模块进行有效的封装，对不同保护程度的模块进行定制化处理。因此，在数据处理模块封装合理的情况下，人机交互模块可以无保留的开放，提供大量的控制接口、数据接口等，以供二次开发和集成系统的调用，完成更多功能应用。同时，模块化架构允许不同模块之间使用不同的编程语言，因此二次开发和集成系统时不需要考虑协作机器人的研发环境，可以使用多语言进行开发，提高用户友好度。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种协作机器人控制系统，其特征在于，包括：
人机交互模块：用于根据用户操作生成指令数据，并根据所述指令数据向数据处理模块发送指令数据处理请求；
数据处理模块：用于对所述指令数据处理请求进行分析，生成操作数据，并根据所述操作数据向解算模块发送操作数据解算请求；
解算模块：用于对所述操作数据解算请求进行解算，生成解算数据，并根据所述解算数据向电气控制模块发送解算数据写入请求；
电气控制模块：用于对所述解算数据写入请求进行分析，并根据分析结果对协作机器人进行控制。
2.根据权利要求1所述的协作机器人控制系统，其特征在于，所述数据处理模块包括数据管理单元和数据分析单元，所述数据管理单元用于对指令数据处理请求进行分析，并判断所述数据处理模块中是否存在该指令数据处理请求对应的指令数据的解算数据，如果存在解算数据，则根据所述解算数据向电气控制模块发送解算数据写入请求；如果不存在解算数据，则所述数据分析单元对指令数据处理请求进行分析，生成操作数据，并向所述解算模块发送操作数据解算请求。
3.根据权利要求2所述的协作机器人控制系统，其特征在于，所述数据分析单元对指令数据处理请求进行分析具体为：将所述指令数据处理请求置于第一待处理队列中，并通过空闲线程获取所述指令数据处理请求中的指令数据，将所述指令数据按照操作点分解为操作单元序列，得到操作数据，并将所述操作数据存储在数据处理模块中。
4.根据权利要求3所述的协作机器人控制系统，其特征在于，所述解算模块对所述操作数据解算请求进行解算具体为：将所述操作数据解算请求置于第二待处理队列中，通过空闲线程获取该操作数据解算请求中的操作数据在数据处理模块中的存储路径，并根据所述存储路径读取操作数据，将所述操作数据中操作单元序列的每个元操作单元进行解算，计算出协作机器人每个关节的空间位置矩阵，将空间位置矩阵进行轨迹规划，形成协作机器人每个关节的空间轨迹矩阵，得到解算数据，并将所述解算数据传递至数据处理模块进行存储。
5.根据权利要求1至4任一项所述的协作机器人控制系统，其特征在于，还包括信息传递模块，所述信息传递模块用于人机交互模块、数据处理模块、解算模块和电气控制模块之间的数据传输，所述数据传输方式包括HTTP、FTP或CAN总线协议。
6.一种协作机器人控制方法，其特征在于，包括：
步骤a：通过人机交互模块根据用户操作生成指令数据，并根据所述指令数据发送指令数据处理请求；
步骤b：通过数据处理模块对指令数据处理请求进行分析，生成操作数据，并根据所述操作数据发送操作数据解算请求；
步骤c：通过解算模块对所述操作数据解算请求进行解算，生成解算数据，并根据所述解算数据发送解算数据写入请求；
步骤d：通过电气控制模块对所述解算数据写入请求进行分析，并根据分析结果对协作机器人进行控制。
7.根据权利要求6所述的协作机器人控制方法，其特征在于，所述步骤b还包括：判断所述数据处理模块中是否存在该指令数据处理请求对应的指令数据的解算数据，如果存在解算数据，则根据所述解算数据发送解算数据写入请求；如果不存在解算数据，则对所述指令数据处理请求进行分析，生成操作数据，并发送操作数据解算请求。
8.根据权利要求7所述的协作机器人控制方法，其特征在于，所述对指令数据处理请求进行分析具体包括：将所述指令数据处理请求置于第一待处理队列中，并通过空闲线程获取所述指令数据处理请求中的指令数据，将所述指令数据按照操作点分解为操作单元序列，得到操作数据，并将所述操作数据存储在数据处理模块中。
9.根据权利要求8所述的协作机器人控制方法，其特征在于，在所述步骤c中，所述通过解算模块对操作数据解算请求进行解算具体为：将所述操作数据解算请求置于第二待处理队列中，通过空闲线程获取该操作数据解算请求中的操作数据在数据处理模块中的存储路径，并根据所述存储路径读取操作数据，将所述操作数据中操作单元序列的每个元操作单元进行解算，计算出协作机器人每个关节的空间位置矩阵，将空间位置矩阵进行轨迹规划，形成协作机器人每个关节的空间轨迹矩阵，得到解算数据，并将所述解算数据传递至数据处理模块进行存储。
10.根据权利要求6至9任一项所述的协作机器人控制方法，其特征在于，所述人机交互模块、数据处理模块、解算模块和电气控制模块之间的数据传输方式包括HTTP、FTP或CAN总线协议。
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