CN109799771A - 一种工业机器人的控制系统、方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及机器人技术领域，例如涉及一种工业机器人的控制系统、方法、装置和存储介质。包括：将工业机器人、工业控制器、电子设备以及示教器同时接入同一网络中，接收示教器发送的第一控制指令，根据第一控制指令修改第二控制指令，将第二控制指令重新写入工业控制器，从而实现通过示教器查看工业机器人的基本状态。

Description

一种工业机器人的控制系统、方法及装置

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种工业机器人的控制系统、方法、装置和存储介质。

背景技术

随着机器人技术的发展，机器人的运用在各个领域中越来越广泛。传统的工业机器人外部控制是通过I O连线来控制其运动，每一个I O连线表示一种控制逻辑，且受外部控制之后，无法使用示教器查看工业机器人的基本状态。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种工业机器人的控制系统、方法、装置和存储介质，能够使工业机器人支持多种工业控制器，并且在受外部控制的过程中，可通过示教器查看工业机器人的基本状态。

第一方面，本发明实施例提供了一种工业机器人的控制系统，所述控制系统包括工业控制器、电子设备和示教器；

所述工业机器人、所述工业控制器、所述电子设备和所述示教器彼此之间通过网络连接，所述工业控制器还通过输入/输出接口与所述工业机器人连接；

所述工业控制器用于控制所述工业机器人；

所述示教器用于控制所述工业机器人、查询所述工业机器人的运行状态，以及接收用户的控制修改命令，并根据所述控制修改命令对所述第一控制指令进行修改；

所述电子设备用于接收所述示教器发送的所述第一控制指令，并根据所述第一控制指令修改第二控制指令，然后将所述第二控制指令重新写入所述工业控制器。

在一些实施例中，所述示教器还用于接收用户的模式切换指令，并根据所述模式切换指令切换所述工业机器人的控制模式，所述控制模式包括示教器控制模式、IO控制模式和外部网络控制模式。

在一些实施例中，所述第一控制指令或所述第二控制指令至少包括以下一项或多项指令：

启动指令、暂停指令、停止指令、继续指令、同步输出报警指令以及运行状态指令。

在一些实施例中，工业控制器控制所述工业机器人，包括：

获取所述工业机器人的IP地址；

根据所述IP地址对所述工业机器人进行控制。

在一些实施例中，工业控制器控制所述工业机器人，包括：

所述工业控制器与所述工业机器人通过TCP和/或MODBUD协议进行通信，从而控制所述工业机器人。

第二方面，本发明实施例还提供了一种工业机器人的控制方法，用于电子设备，所述方法包括：

接收示教器发送的第一控制指令；

根据所述第一控制指令修改第二控制指令；

将所述第二控制指令重新写入工业控制器。

在一些实施例中，所述方法还包括：

接收模式切换指令；

根据所述模式切换指令切换工业机器人的控制模式，其中，所述控制模式包括示教器控制模式、IO控制模式和外部网络控制模式。

第三方面，本发明实施例还提供了一种工业机器人的控制装置，用于电子设备，包括：

第一接收模块，用于接收示教器发送的第一控制指令；

修改模块，用于根据所述第一控制指令修改第二控制指令；

写入模块，用于将所述第二控制指令重新写入工业控制器。

在一些实施例中，所述装置还包括：

第二接收模块，用于接收模式切换指令；

切换模块，用于根据所述模式切换指令切换工业机器人的控制模式，其中，所述控制模式包括示教器控制模式、IO控制模式和外部网络控制模式。

第四方面，本发明实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被处理器所执行时，使所述处理器执行如上所述的工业机器人的控制方法。

本发明实施例提供的工业机器人的控制系统、方法和存储介质，通过将所述工业机器人、所述工业控制器、所述电子设备以及示教器同时接入同一网络中，接收示教器发送的第一控制指令，根据所述第一控制指令修改第二控制指令，将所述第二控制指令重新写入工业控制器，从而实现通过示教器查看工业机器人的基本状态。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明实施例提供的工业机器人的控制系统的其中一种应用环境的示意图；

图2是本发明工业机器人的控制系统的示意图；

图3是电子设备侧执行的工业机器人的控制方法的一个实施例的流程图；

图4是本发明工业机器人的控制方法的一个实施例中模式切换的流程图；

图5是本发明工业机器人的控制装置的一个实施例的结构框图；

图6是本发明工业机器人的控制装置的另一个实施例的结构框图；

图7是本发明电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。再者，本发明所采用的“第一”、“第二”、“第三”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。

图1是本发明实施例提供的工业机器人的控制系统的其中一种应用环境的示意图。其中，该应用环境中包括：工业控制器10,、电子设备20、示教器30以及工业机器人40。其中，工业机器人40可为多个，工业控制器10可为多种类型。工业机器人40、示教器30、电子设备20以及工业控制器10接入同一路由器50，使其位于同一网络，通过此网络进行彼此间的通信连接，并且工业控制器10还通过输入/输出接口(图未示)与工业机器人40连接。电子设备20可以是例如智能手机、平板电脑、个人电脑、手提电脑等。图1中只是示例性的示出了工业机器人A1、工业机器人A2、工业机器人A3，在实际的网络环境中还包括更多的工业机器人，每个工业控制器10通过网络控制一个工业机器人40或者一个工业控制器10通过网络控制多个工业机器人40。

需要说明的是，本申请实施例提供的方法还可以进一步的拓展到其他合适的应用环境中，而不限于图1中所示的应用环境。在实际应用过程中，该应用环境还可以包括更多或者更少的工业机器人。

在本实施例中，通过将工业机器人、工业控制器、电子设备以及示教器接入同一网络，通过此网络进行彼此间的通信连接，方便访问工业机器人的运行状态，且方便维护，新功能的增加，只需要更新工业控制器和工业机器人的软件即可，无需更换硬件连接。

请参照图2，本发明实施例提供了一种工业机器人的控制系统100包括工业控制器101、电子设备102以及示教器103。

工业机器人104、工业控制器101、电子设备102和示教器103彼此之间通过网络连接，并且工业控制器101还通过输入/输出接口(图未示)与工业机器人104连接。

工业控制器101用于控制工业机器人104的运行状态，可通过输入/输出接口来控制工业机器人104的运行状态，也可通过网络来控制工业机器人104的运行状态。

示教器103不但可以控制工业机器人104的运行状态，而且还可以查询工业机器人104的运行状态，以及接收用户的控制修改命令，用户可在示教器上根据实际情况对控制机器人的指令进行修改，需要说明的是，示教器上的指令为第一控制指令。

电子设备102用于接收示教器103发送的第一控制指令，第一控制指令是经过用户修改的指令，根据修改后的第一控制指令修改第二控制指令，第二控制指令是工业控制器101用于控制工业机器人104指令，工业控制器101通常只能根据预先定义的命令控制被控工业机器人104的运动状态，常常存在控制命令单一、无法更多样的控制被控工业机器人104的效果，从而无法更好的满足控制者对被控工业机器人104的控制需求，由于工业控制器101与电子设备102网络连接，因此，用户可根据需求在电子设备102上将示教器103上的第一控制指令修改为第二控制指令然后写入工业控制器101，工业控制器101接收到第二控制指令后可对工业机器人进行控制，并且可在示教103上查看工业机器人104在工业控制器101控制下的运行状态。

在一些实施例中，所述示教器还用于接收用户的模式切换指令，并根据所述模式切换指令切换所述工业机器人的控制模式，所述控制模式包括示教器控制模式、I O控制模式和外部网络控制模式。

示教器是用于进行工业机器人的手动操纵、程序编写、参数配置以及监控用的手持装置。不同类型的示教器其功能各不相同。当机器人上电启后，首先检测控制模式的配置，一般默认为示教器控制，用户可使用示教器编写工业机器人运行的程序，在线控制工业机器人的运行。毕竟示教器在线控制，精度完全是靠示教者的目测决定，而且对于杂乱的路径示教在线编程难以获得令人满意的作用，因此用户可通过示教器修改机器人的控制模式将其切换为IO控制模式和外部网络控制模式，当将示教器模式切换为IO控制模式后，重启工业机器人，此时工业机器人将会实时响应外部的IO变化，执行工业控制器控制的运行状态，并且整个运行状态，都可以通过示教器进行查看。当将示教器模式切换为外部网络控制模式后，重启工业机器人，此时工业机器人将实时响应网络命令，执行工业控制器控制的运行状态，实时返回运行状态，用户可通过示教器查看工业机器人程序的执行变化和运行状态等基本信息。

在一些实施例中，所述第一控制指令或所述第二控制指令至少包括以下一项或多项指令：启动指令、暂停指令、停止指令、继续指令、同步输出报警指令以及运行状态指令。

启动指令用于控制工业机器人启动运行的指令，暂停指令是用于暂时停止工业机器人正在执行动作的指令；停止指令用于对工业机器人正在执行的动作不再继续的指令，一般用于工业机器人执行完某个动作后会启动停止指令或者在执行某个动作的过程中出现错误，也将启动停止指令；继续指令用于控制工业机器人执行某个未完成的动作的指令；同步输出报警指令用于工业机器人出现故障时或者遇到故障时发出的指令；运行状态指令用于控制工业机器人运行的指令，工业机器人根据运行状态指令来运动。

在一些实施例中，工业控制器控制所述工业机器人，包括：获取所述工业机器人的IP地址；根据所述IP地址对所述工业机器人进行控制。

IP地址为互联网协议地址，IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。在本实施例中，由于工业机器人和工业控制器接入同一网络中，因此，为网络中的所有工业机器人分配一个IP地址，每一个IP地址用来唯一标识一个工业机器人，工业控制器获取网络中工业机器人的IP地址，根据机器人的IP地址对工业机器人进行控制。

在一些实施例中，工业控制器控制所述工业机器人，包括：所述工业控制器与所述工业机器人通过TCP和/或MODBUD协议进行通信，从而控制所述工业机器人。

通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。要使其能协同工作实现信息交换和资源共享，它们之间必须具有共同的语言。交流什么、怎样交流及何时交流，都必须遵循某种互相都能接受的规则。因此，在本实施例中，工业控制器想要和工业机器人之间进行通信从而控制工业机器人运行，必须通过TCP和/或MODBUD协议进行通信。在其他的实施例中，也可通过其他的协议进行通信，只需保证工业控制器和工业机器人之间正常通信即可，无需拘泥于本实施例中的限定。

相应的，如图3所示，本发明实施例还提供了一种工业机器人的控制方法，用于电子设备，所述方法包括：

步骤302，接收示教器发送的第一控制指令。

第一控制指令是示教器用于控制工业机器人运行的指令，第一控制指令是可以根据实际情况进行修改的，由于示教器和电子设备接入同一网络中，因此电子设备通过网络接收示教器发送的第一控制指令。

步骤304，根据所述第一控制指令修改第二控制指令。

步骤306，将所述第二控制指令重新写入工业控制器。

第二控制指令是工业控制器用于控制工业机器人的指令，由于工业控制器通常只能根据预先定义的指令控制被控工业机器人的运动状态，常常存在控制指令单一、无法更多样的控制被控工业机器人的效果，从而无法更好的满足控制者对被控工业机器人的控制需求，因此可通过电子设备将示教器上的第一控制指令修改为第二控制指令，进而将修改后的第二控制指令重新写入工业控制器，此时，工业控制器可根据修改后的第二控制指令对工业机器人进行控制。需要说明的是，用户可根据需求在示教器上对第一控制指令进行修改。

本发明实施例提供的工业机器人的控制方法，通过接收示教器发送的第一控制指令，根据所述第一控制指令修改第二控制指令，将所述第二控制指令重新写入工业控制器，实现了多样化的控制工业机器人并且满足了控制者对被控工业机器人的控制需求。

在一些实施例中，工业机器人的控制方法，如图4所示，还包括：

步骤402，接收模式切换指令。

模式切换指令用于切换不同的控制模式，模式切换指令可以是为用户编写的字符串等等代码段或者由触发电子设备形成的模式切换指令，例如，按压电子设备上的切换模式按键10秒，便可分发出模式切换指令。切换模式时，电子设备接收用户的模式切换指令，于是，模式切换指令被电子设备执行，进而切换到对应的输入或者选择的模式。需要说明的是，模式切换可以通过电子设备进行切换，也可通过示教器来进行模式的切换。

步骤404，根据所述模式切换指令切换工业机器人的控制模式，其中，所述控制模式包括示教器控制模式、IO控制模式和外部网络控制模式。

具体的，示教器控制模式为线上控制模式，即用户可以使用示教器编写工业机器人的程序，在线控制工业机器人的运行。IO控制模式为外部控制模式，当切换到外部IO控制模式后，重启工业机器人，此时工业机器人将会实时响应外部的IO变化，执行工业控制器控制的运行状态，并且整个运行状态，都可以通过示教器进行查看。若切换的模式为外部网络模式时，重启工业机器人，此时工业机器人将实时响应网络命令，执行工业控制器控制的运行状态，实时返回运行状态，用户可通过示教器查看工业机器人程序的执行变化和运行状态等基本信息。

本发明实施例提供的工业机器人的控制方法，通过接收用户的模式切换指令，根据所述模式切换指令切换工业机器人的控制模式，实现了多样化的控制工业机器人并且满足了控制者对被控工业机器人的控制需求，并且可通过示教器对工业机器人的运行状态进行查看。

需要说明的是，在上述各个实施例中，上述各步骤之间并不必然存在一定的先后顺序，本领域普通技术人员，根据本发明实施例的描述可以理解，不同实施例中，上述各步骤可以有不同的执行顺序，亦即，可以并行执行，亦可以交换执行等等。

相应的，本发明实施例还提供了一种工业机器人的控制装置，用于电子设备，如图5所示，工业机器人的控制装置500包括：

第一接收模块502，用于接收示教器发送的第一控制指令；

修改模块504，用于根据所述第一控制指令修改第二控制指令；

写入模块506，用于将所述第二控制指令重新写入工业控制器。

本发明实施例提供的工业机器人的控制装置，通过接收示教器发送的第一控制指令，根据所述第一控制指令修改第二控制指令，将所述第二控制指令重新写入工业控制器，实现了多样化的控制工业机器人并且满足了控制者对被控工业机器人的控制需求。

可选的，在装置的其他实施例中，请参照图6，装置500还包括

第二接收模块508，用于接收模式切换指令；

切换模块510，用于根据所述模式切换指令切换工业机器人的控制模式，其中，所述控制模式包括示教器控制模式、IO控制模式和外部网络控制模式。

本发明实施例提供的工业机器人的控制装置，通过接收用户的模式切换指令，根据所述模式切换指令切换工业机器人的控制模式，实现了多样化的控制工业机器人并且满足了控制者对被控工业机器人的控制需求，并且可通过示教器对工业机器人的运行状态进行查看。

需要说明的是，上述工业机器人的控制装置可执行本发明实施例所提供的工业机器人的控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在工业机器人的控制装置实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的工业机器人的控制方法。

图7是本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图，如图7所示，电子设备70包括：

一个或多个处理器71以及存储器72，图7中以一个处理器71为例。

处理器71和存储器72可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。

存储器72作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的工业机器人的控制方法对应的程序指令/模块(例如，附图5所示的第一接收模块502、修改模块504和写入模块506)。处理器71通过运行存储在存储器72中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的工业机器人的控制方法。

存储器72可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据工业机器人的控制装置的使用所创建的数据等。此外，存储器72可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器72可选包括相对于处理器71远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至工业机器人的控制装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器72中，当被所述一个或者多个电子设备执行时，执行上述任意方法实施例中的工业机器人的控制方法，例如，执行以上描述的图3中的方法步骤302至步骤306、图4中的方法步骤402至步骤404；实现图5中的模块502至506、实现图6中的模块502至510的功能。

本发明实施例的电子设备以多种形式存在，包括但不限于:

(1)移动通信设备:这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括:智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机等。

(2)超移动个人计算机设备:这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括:PDA、MI D和UMPC设备等，例如iPad。

(3)便携式娱乐设备:这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括:音频、视频播放器(例如iPod)，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式车载导航设备。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种工业机器人的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括工业控制器、电子设备和示教器；

所述工业机器人、所述工业控制器、所述电子设备和所述示教器彼此之间通过网络连接，所述工业控制器还通过输入/输出接口与所述工业机器人连接；

所述工业控制器用于控制所述工业机器人；

所述示教器用于控制所述工业机器人、查询所述工业机器人的运行状态，以及接收用户的控制修改命令，并根据所述控制修改命令对所述第一控制指令进行修改；

所述电子设备用于接收所述示教器发送的所述第一控制指令，并根据所述第一控制指令修改第二控制指令，然后将所述第二控制指令重新写入所述工业控制器。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述示教器还用于接收用户的模式切换指令，并根据所述模式切换指令切换所述工业机器人的控制模式，所述控制模式包括示教器控制模式、IO控制模式和外部网络控制模式。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述第一控制指令或所述第二控制指令至少包括以下一项或多项指令：

启动指令、暂停指令、停止指令、继续指令、同步输出报警指令以及运行状态指令。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，工业控制器控制所述工业机器人，包括：

获取所述工业机器人的IP地址；

根据所述IP地址对所述工业机器人进行控制。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，工业控制器控制所述工业机器人，包括：

所述工业控制器与所述工业机器人通过TCP和/或MODBUD协议进行通信，从而控制所述工业机器人。

6.一种工业机器人的控制方法，用于电子设备，其特征在于，所述方法包括：

接收示教器发送的第一控制指令；

根据所述第一控制指令修改第二控制指令；

将所述第二控制指令重新写入工业控制器。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收模式切换指令；

根据所述模式切换指令切换工业机器人的控制模式，其中，所述控制模式包括示教器控制模式、IO控制模式和外部网络控制模式。

8.一种工业机器人的控制装置，用于电子设备，其特征在于，包括：

第一接收模块，用于接收示教器发送的第一控制指令；

修改模块，用于根据所述第一控制指令修改第二控制指令；

写入模块，用于将所述第二控制指令重新写入工业控制器。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二接收模块，用于接收模式切换指令；

切换模块，用于根据所述模式切换指令切换工业机器人的控制模式，其中，所述控制模式包括示教器控制模式、IO控制模式和外部网络控制模式。

10.一种非易失性计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被处理器所执行时，使所述处理器执行权利要求6或7所述的方法。