CN108044621B - 一种计算机可读存储介质和应用该介质的机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机器人控制技术领域，特别涉及一种计算机可读存储介质和应用该介质的机器人，该介质内存有计算机程序，该计算机可读存储介质上的计算机程序可被机器人的处理器执行。本发明在执行指令编译步骤前先执行指令判断步骤和编译简化步骤，如果一个机械轴在当前控制指令下的工作状态相对于前一控制指令没有发生变化，在后续编译当前这条控制指令时，就跳过对这个机械轴的控制指令的编译，这样就可以减少指令编译步骤中编译的工作量，减少指令编译步骤耗费的时间，加快机器人的整体运动速度。
Description
技术领域
本发明涉及机器人控制技术领域，特别涉及一种计算机可读存储介质和应用该介质的机器人，该介质内存有计算机程序，该计算机可读存储介质上的计算机程序可被机器人的处理器执行。
背景技术
在机器人——特别是用于工业生产的机械臂——的设计过程中，各个机器人开发商根据自己的编程语言设计控制指令来控制机器人各机械轴动作，这些控制指令被机器人编译为供机器人的驱动机构识别的机器语言，然后驱动机构再带动机器人的各个机械轴运动，从而实现对机器人动作的控制。但是，现有的控制指令大多都是直接输入机器人所有机械轴的坐标或位置，比如，用P1,P2,P3,P4,P5,P6表示六轴机器人各个轴的坐标，其控制指令就表示为：MOVJ(P11,P21,P31,P41,P51,P61)……MOVJ(P1n,P2n,P3n,P4n,P5n,P6n)，机器人对每条控制指令进行编译时都需要对六个轴的控制指令分别进行编译，而编译的过程又都需要耗费一定的时间，拖慢了机器人的整体运动速度。
发明内容
本发明的目的在于加快机器人控制指令的编译过程。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供了一种计算机可读存储介质，其存储有用于处理机器人点到点控制指令的计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
控制指令获取步骤，其用于获取控制机器人各机械轴动作的控制指令；
指令编译步骤，其把获取的各机械轴的控制指令编译为供机器人的驱动机构识别的机器语言；
其特征是还包括在指令编译步骤前执行的如下步骤：
指令判断步骤，其根据当前的控制指令，判断各个机械轴的工作状态相对于前一控制指令是否发生变化；
编译简化步骤，若指令判断步骤中对其中一个机械轴的判断结果为否，则其在后续的指令编译步骤中，编译所述控制指令时跳过对该机械轴的控制指令的编译。
其中，所述指令判断步骤中，若当前的控制指令中不包含部分机械轴的控制指令，则对这些机械轴的判断结果为否。
其中，所述指令判断步骤具体地，其是在所述控制指令获取步骤每获取一条控制指令后执行的。
其中，所述指令判断步骤具体地，其是在所述控制指令获取步骤全部完成后再执行的。
其中，定义机器人各机械轴在该机器人的直角坐标系Oxyz中移动，所述控制指令包括用于标识各机械轴在直角坐标系Oxyz中的角度值的角度指令、和/或用于标识各机械轴相对于坐标轴的距离的位移指令、和/或用于标识各机械轴在直角坐标系Oxyz中的坐标值的坐标指令。
其中，定义所述控制指令中角度指令的格式为MOVJ AM＝R1……AN＝Rn，其中，M、N分别表示该机器人的机械轴M、机械轴N，R1、Rn分别表示机器人的机械轴M、机械轴N变化后的角度。
其中，定义所述控制指令中位移指令的格式为MOVJ TX＝Dx TY＝Dy TZ＝Dz，其中，Dx、Dy、Dz分别表示该机械轴相对于坐标轴X、Y、Z的距离。
其中，所述位移指令包括TX＝Dx、TY＝Dy、TZ＝Dz中的一种或多种。
其中，把机器人的直角坐标系Oxyz中的坐标值预先存储在一起作为坐标值表，定义所述控制指令中坐标指令的格式为MOVJ PN，其中，PN对应所述预存的坐标值表中的一个坐标。
还提供一种机器人，该机器人包括处理器和上述计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上的计算机程序可被处理器执行。
本发明的有益效果：处理机器人点到点控制指令时，在执行指令编译步骤前先执行指令判断步骤和编译简化步骤，如果一个机械轴在当前控制指令下的工作状态相对于前一控制指令没有发生变化，在后续编译当前这条控制指令时，就跳过对这个机械轴的控制指令的编译，这样就可以减少指令编译步骤中编译的工作量，减少指令编译步骤耗费的时间，加快机器人的整体运动速度。
具体实施方式
对于一个拥有六个机械轴的机器人，通过如下步骤处理其点到点的控制指令。
S1：控制指令获取步骤，操作人员在机器人的控制面板上输入控制指令，机器人的处理器接收到控制指令，获取控制机器人各机械轴动作的控制指令。
S2：指令判断步骤，机器人的处理器先判断各个机械轴在当前控制指令下的工作状态相对于前一控制指令是否发生变化。如果六个轴的工作状态都没有发生变化，就继续判断下一条控制指令；如果六个轴的工作状态都发生变化，就直接进入指令编译步骤；如果六个轴的工作状态部分发生变化——单个轴的一个或多个参数发生变化，或者多个轴的一个或多个参数同时发生变化——则对这些机械轴的判断结果为否，进入编译简化步骤。其中，如果操作人员只输入了单个轴或者部分轴的控制指令，那么当前的控制指令中不包含部分机械轴的控制指令，则对这些机械轴的判断结果也为否，进入编译简化步骤，也就是说操作人员不需要在机器人控制界面上输入所有机械轴的坐标或位置，操作更简单，不容易出错。该指令判断步骤在控制指令获取步骤每获取一条控制指令后执行，在获取下一条控制指令的同时执行当前控制指令的编译步骤，进一步减少指令编译步骤耗费的时间。该指令判断步骤也可以在控制指令获取步骤全部完成后再执行，所有控制指令被打包在一起发送给处理器的编译模块，这样可以减少控制指令传输过程中数据丢失或损坏的几率，保证控制指令的完整性。
S3：编译简化步骤，对于指令判断步骤中判断结果为否的机械轴，即在该控制指令下的工作状态相对于前一控制指令没有发生变化的机械轴，在后续的指令编译步骤中，编译这一条控制指令时跳过对该机械轴的控制指令的编译，这样就可以减少指令编译步骤中编译的工作量，减少指令编译步骤耗费的时间，加快机器人的整体运动速度。
S4：指令编译步骤，机器人处理器的编译模块把获取的各机械轴的控制指令编译为供机器人的驱动机构识别的机器语言，然后把机器语言给到机器人的驱动机构，由驱动机构带动机器人的各个机械轴运动，从而实现对机器人动作的控制。
其中，各机械轴在该机器人的直角坐标系Oxyz中移动，控制指令包括用于标识各机械轴在直角坐标系Oxyz中的角度值的角度指令、用于标识各机械轴相对于坐标轴的距离的位移指令和用于标识各机械轴在直角坐标系Oxyz中的坐标值的坐标指令。
定义控制指令中角度指令的格式为MOVJ AM＝R1……AN＝Rn，，M、N分别表示该机器人的机械轴M、机械轴N，R1、Rn分别表示机器人的机械轴M、机械轴N变化后的角度。比如：MOVJ A2＝-90，A4＝60.4，A5＝70.9，表示第二、四、五机械轴在该控制指令下位置不变，但是角度分别转动到-90度，60.4度，70.9度。
定义控制指令中位移指令的格式为MOVJ TX＝Dx，TY＝Dy，TZ＝Dz，，Dx、Dy、Dz分别表示该机械轴相对于坐标轴X、Y、Z的距离。具体设计控制指令时，位移指令可以包括TX＝Dx、TY＝Dy、TZ＝Dz中的一种或多种，以适应机械轴在不同坐标轴上移动的情况。比如：MOVJTX＝500.1，TY＝475，表示该轴移动到直角坐标系Oxyz中的X轴方向为500.1、Y轴方向为475的位置。
另外，可以把机器人的直角坐标系Oxyz中的坐标值预先存储在一起作为坐标值表，定义控制指令中单个机械轴的坐标指令的格式为MOVJ PV，其中，PV对应预存的坐标值表中的一个坐标，MOVJ PV则表示把该机械轴移动到PV这个坐标对应的位置和角度，比如：P56表示坐标值为(X:554.50,Y:0.00,Z:852.50)，角度为(RX:-180.00,RY:-90.00,RZ:0.00)的坐标，对于第一机械轴执行控制指令MOVJ P56，就是把第一机械轴移动到P56对应的位置和角度。
采用上述点到点的控制指令处理方法，在执行指令编译步骤前先执行指令判断步骤和编译简化步骤，如果一个机械轴在当前控制指令下的工作状态相对于前一控制指令没有发生变化，在后续编译当前这条控制指令时，就跳过对这个机械轴的控制指令的编译，这样就可以减少指令编译步骤中编译的工作量，减少指令编译步骤耗费的时间，加快机器人的整体运动速度。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种计算机可读存储介质，其存储有用于处理机器人点到点控制指令的计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
控制指令获取步骤，其用于获取控制机器人各机械轴动作的控制指令；
指令编译步骤，其把获取的各机械轴的控制指令编译为供机器人的驱动机构识别的机器语言；
其特征是还包括在指令编译步骤前执行的如下步骤：
指令判断步骤，其根据当前的控制指令，判断各个机械轴的工作状态相对于前一控制指令是否发生变化；
编译简化步骤，若指令判断步骤中对其中一个机械轴的判断结果为否，则其在后续的指令编译步骤中，编译所述控制指令时跳过对该机械轴的控制指令的编译。
2.根据权利要求1所述的一种计算机可读存储介质，其特征是：所述指令判断步骤中，若当前的控制指令中不包含部分机械轴的控制指令，则对这些机械轴的判断结果为否。
3.根据权利要求1所述的一种计算机可读存储介质，其特征是：所述指令判断步骤具体地，其是在所述控制指令获取步骤每获取一条控制指令后执行的。
4.根据权利要求1所述的一种计算机可读存储介质，其特征是：所述指令判断步骤具体地，其是在所述控制指令获取步骤全部完成后再执行的。
5.根据权利要求1所述的一种计算机可读存储介质，其特征是：定义机器人各机械轴在该机器人的直角坐标系Oxyz中移动，所述控制指令包括用于标识各机械轴在直角坐标系Oxyz中的角度值的角度指令、和/或用于标识各机械轴相对于坐标轴的距离的位移指令、和/或用于标识各机械轴在直角坐标系Oxyz中的坐标值的坐标指令。
6.根据权利要求5所述的一种计算机可读存储介质，其特征是：定义所述控制指令中角度指令的格式为MOVJ AM＝R1……AN＝Rn，其中，M、N分别表示该机器人的机械轴M、机械轴N，R1、Rn分别表示机器人的机械轴M、机械轴N变化后的角度。
7.根据权利要求5所述的一种计算机可读存储介质，其特征是：定义所述控制指令中位移指令的格式为MOVJ TX＝Dx TY＝Dy TZ＝Dz，其中，Dx、Dy、Dz分别表示该机械轴相对于坐标轴X、Y、Z的距离。
8.根据权利要求7所述的一种计算机可读存储介质，其特征是：所述位移指令包括TX＝Dx、TY＝Dy、TZ＝Dz中的一种或多种。
9.根据权利要求5所述的一种计算机可读存储介质，其特征是：把机器人的直角坐标系Oxyz中的坐标值预先存储在一起作为坐标值表，定义所述控制指令中坐标指令的格式为MOVJ PV，其中，PV对应所述预存的坐标值表中的一个坐标。
10.机器人，包括处理器，其特征是：还包括如权利要求1～9中任一项所述计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上的计算机程序可被处理器执行。
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