CN107598925A - 一种机器人集群控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人集群控制方法，包括设定机器人运行阵列，机器人主控节点配置，编定机器人运行程序及机器人运行。本发明系统结构简单，运行自动化程度高，通用性好，一方面可有效的简化集群机器人控制系统的结构和设备运行成本，另一方面可有效的提高集群机器人大范围内运行时控制作业的稳定性和可靠性，避免因机器人与控制器距离过远而导致控制失效显现发生，从而极大的提高了机器人控制作业的可靠性和稳定性。

Description

一种机器人集群控制方法

技术领域

本发明涉及一种机器人控制方法，属机器人设备技术领域。

背景技术

随着机器人设备在日常生活和工作中，机器人设备得到了越来越多的应用，当前为了提高机器人设备运行的工作效率、自动化程度及运行智能化，降低机器人工作及维护工作成本，当前在机器人运行过程中，往往需要同时对多台机器人运行进行控制，为了满足这一需要，当前主要是通过上位控制设备直接与各机器人之间进行数据通讯，实现对机器人进行控制和信号反馈作业，虽然可以满足使用需要，但一方面导致了控制系统结构复杂，运行能耗较高，且对机器人控制过程中易因距离较远而导致控制信号稳定性差，控制可靠性不足等缺陷，这一问题在诸如无人机等大范围自主运行的机器人控制中尤为突出，另一方面也一导致不同机器人在进行几种控制过程中，控制信号间易发生相互干扰，且当机器人与控制器距离越远，控制信号的稳定性和控制精度也相对较差，不能有效满足集群机器人大范围内运行的可靠性和灵活性，因此针对这一现象，迫切需要开发一种机器人集群控制方法，以满足实际使用的需要。

发明内容

本发明目的就在于克服上述不足，提供一种机器人集群控制方法。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

一种机器人集群控制方法，包括以下步骤：

第一步，设定机器人运行阵列，根据作业需要，首先规划作业范围内的机器人数量和各机器人运行范围进行规划，然后根据规划内容，将各机器人分别布置到相应规划范围内，并为各机器人分配独立的通讯编码地址，然后为各机器人分别安装无线数据通讯装置备用；

第二步，机器人主控节点配置，在完成第二步作业后，从分布好的各机器人中选择若干台机器人作为控制中继服务器，且每个作为中继服务器的机器人通讯信号均其周边若干机器人，一个作为中继服务器的机器和其周边的机器人构成一个工作组，第一步规划的运行范围内设至少两个工作组，且各工作组间相互并联，其中作为中继服务器的机器人通过无线数据通讯装置直接与上位控制系统直接建立数据连接，然后再由各作为中继服务器的机器人通过无线数据通讯装置与其工作组中的各机器人间建立数据连接；

第三步，编定机器人运行程序，完成第一步后，根据机器人坐在运行范围进行机器人工作程序设定，然后根据各机器人编码地址将工作程序首先发送至作为中继服务器的机器人处，然后再有各作为中继服务器的机器人将信号发送至其工作组中的各机器人处，然后使得各下载运行程序后的机器人处于待机状态；

第四步，机器人运行，在完成第三步作业后，由各机器人根据第三步下载的程序进行运行操作，在进行操作作业的同时，一方面通过各作为中继服务器的机器人将上位控制系统处的控制信号传输只各工作组中特定的机器人处，另一方面各工作组中的机器人在运行过程中的监控数据分别汇总到作为中继服务器的机器人处，并由作为中继服务器的机器人将汇总的数据传送至上位控制系统处即可。

进一步的，所述的第一步中，相邻两台机器人间设宽度为20—50厘米的隔离间隙。

进一步的，所述的第一步中，每个工作组中，均由一个机器人作为主控制中继服务器，由2—3个机器人作为辅助控制中继服务器，且每个作为控制中继服务器的机器人均与至少4台机器人建立数据通讯。

进一步的，所述的主控制中继服务器和辅助控制中继服务器在运行时分为同步运行和应急运行两种模式，其中：

同步运行时，主控制中继服务器和辅助控制中继服务器同时为其周边的各机器人提供数据传输服务，同时各辅助控制中继服务器均与主控制中继服务器相互连接，并由主控制中继服务器与上位控制系统间进行数据连接；

应急运行时，先由主控制中继服务器为工作组中的各机器人与上位主控系统提供数据通讯服务，然后在主控制中继服务器发生故障或停机时，再由其中一台或多台辅助控制中继服务器运行为工作组中各机器人与上位主控系统提供数据通讯服务。

本发明系统结构简单，运行自动化程度高，通用性好，一方面可有效的简化集群机器人控制系统的结构和设备运行成本，另一方面可有效的提高集群机器人大范围内运行时控制作业的稳定性和可靠性，避免因机器人与控制器距离过远而导致控制失效显现发生，从而极大的提高了机器人控制作业的可靠性和稳定性。

附图说明

图1为本发明方法流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种机器人集群控制方法，包括以下步骤：

第一步，设定机器人运行阵列，根据作业需要，首先规划作业范围内的机器人数量和各机器人运行范围进行规划，然后根据规划内容，将各机器人分别布置到相应规划范围内，并为各机器人分配独立的通讯编码地址，然后为各机器人分别安装无线数据通讯装置备用；

第二步，机器人主控节点配置，在完成第二步作业后，从分布好的各机器人中选择若干台机器人作为控制中继服务器，且每个作为中继服务器的机器人通讯信号均其周边若干机器人，一个作为中继服务器的机器和其周边的机器人构成一个工作组，第一步规划的运行范围内设至少两个工作组，且各工作组间相互并联，其中作为中继服务器的机器人通过无线数据通讯装置直接与上位控制系统直接建立数据连接，然后再由各作为中继服务器的机器人通过无线数据通讯装置与其工作组中的各机器人间建立数据连接；

第三步，编定机器人运行程序，完成第一步后，根据机器人坐在运行范围进行机器人工作程序设定，然后根据各机器人编码地址将工作程序首先发送至作为中继服务器的机器人处，然后再有各作为中继服务器的机器人将信号发送至其工作组中的各机器人处，然后使得各下载运行程序后的机器人处于待机状态；

第四步，机器人运行，在完成第三步作业后，由各机器人根据第三步下载的程序进行运行操作，在进行操作作业的同时，一方面通过各作为中继服务器的机器人将上位控制系统处的控制信号传输只各工作组中特定的机器人处，另一方面各工作组中的机器人在运行过程中的监控数据分别汇总到作为中继服务器的机器人处，并由作为中继服务器的机器人将汇总的数据传送至上位控制系统处即可。

本实施例中，所述的第一步中，相邻两台机器人间设宽度为20—50厘米的隔离间隙。

本实施例中，所述的第一步中，每个工作组中，均由一个机器人作为主控制中继服务器，由2—3个机器人作为辅助控制中继服务器，且每个作为控制中继服务器的机器人均与至少4台机器人建立数据通讯。

本实施例中，所述的主控制中继服务器和辅助控制中继服务器在运行时分为同步运行和应急运行两种模式，其中：

同步运行时，主控制中继服务器和辅助控制中继服务器同时为其周边的各机器人提供数据传输服务，同时各辅助控制中继服务器均与主控制中继服务器相互连接，并由主控制中继服务器与上位控制系统间进行数据连接；

应急运行时，先由主控制中继服务器为工作组中的各机器人与上位主控系统提供数据通讯服务，然后在主控制中继服务器发生故障或停机时，再由其中一台或多台辅助控制中继服务器运行为工作组中各机器人与上位主控系统提供数据通讯服务。

本发明系统结构简单，运行自动化程度高，通用性好，一方面可有效的简化集群机器人控制系统的结构和设备运行成本，另一方面可有效的提高集群机器人大范围内运行时控制作业的稳定性和可靠性，避免因机器人与控制器距离过远而导致控制失效显现发生，从而极大的提高了机器人控制作业的可靠性和稳定性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种机器人集群控制方法，其特征在于，所述的机器人集群控制方法包括以下步骤：

第一步，设定机器人运行阵列，根据作业需要，首先规划作业范围内的机器人数量和各机器人运行范围进行规划，然后根据规划内容，将各机器人分别布置到相应规划范围内，并为各机器人分配独立的通讯编码地址，然后为各机器人分别安装无线数据通讯装置备用；

第二步，机器人主控节点配置，在完成第一步作业后，从分布好的各机器人中选择若干台机器人作为控制中继服务器，且每个作为中继服务器的机器人通讯信号均其周边若干机器人，一个作为中继服务器的机器和其周边的机器人构成一个工作组，第一步规划的运行范围内设至少两个工作组，且各工作组间相互并联，其中作为中继服务器的机器人通过无线数据通讯装置直接与上位控制系统直接建立数据连接，然后再由各作为中继服务器的机器人通过无线数据通讯装置与其工作组中的各机器人间建立数据连接；

第三步，编定机器人运行程序，完成第一步后，根据机器人坐在运行范围进行机器人工作程序设定，然后根据各机器人编码地址将工作程序首先发送至作为中继服务器的机器人处，然后再有各作为中继服务器的机器人将信号发送至其工作组中的各机器人处，然后使得各下载运行程序后的机器人处于待机状态；

第四步，机器人运行，在完成第三步作业后，由各机器人根据第三步下载的程序进行运行操作，在进行操作作业的同时，一方面通过各作为中继服务器的机器人将上位控制系统处的控制信号传输只各工作组中特定的机器人处，另一方面各工作组中的机器人在运行过程中的监控数据分别汇总到作为中继服务器的机器人处，并由作为中继服务器的机器人将汇总的数据传送至上位控制系统处即可。

2.根据权利要求1所述的一种机器人集群控制方法，其特征在于，所述的第一步中，相邻两台机器人间设宽度为20—50厘米的隔离间隙。

3.根据权利要求1所述的一种机器人集群控制方法，其特征在于，所述的第一步中，每个工作组中，均由一个机器人作为主控制中继服务器，由2—3个机器人作为辅助控制中继服务器，且每个作为控制中继服务器的机器人均与至少4台机器人建立数据通讯。

4.根据权利要求3所述的一种机器人集群控制方法，其特征在于，所述的主控制中继服务器和辅助控制中继服务器在运行时分为同步运行和应急运行两种模式，其中：

同步运行时，主控制中继服务器和辅助控制中继服务器同时为其周边的各机器人提供数据传输服务，同时各辅助控制中继服务器均与主控制中继服务器相互连接，并由主控制中继服务器与上位控制系统间进行数据连接；

应急运行时，先由主控制中继服务器为工作组中的各机器人与上位主控系统提供数据通讯服务，然后在主控制中继服务器发生故障或停机时，再由其中一台或多台辅助控制中继服务器运行为工作组中各机器人与上位主控系统提供数据通讯服务。