CN110253571A - 一种基于5g的机器人控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于5G的机器人控制方法，该方法应用于机器人控制系统，控制系统包括主控单元、执行单元，主控单元与执行单元均设有5G通讯模块，主控单元与执行单元之间通过5G通讯模块实现5G通信无线连接；控制方法包括：S101：主控单元接收信息，根据接收到的所述信息判断是否产生预设指令；若是，则执行S102，若否，则执行S101；S102：通过主控单元的5G通讯模块将预设指令发送给预设指令对应的执行单元的5G通讯模块；S103：执行单元的5G通讯模块接收预设指令，执行单元根据预设指令完成对应工作。本发明将机器人控制系统分为主控单元与执行单元，并使执行单元与主控单元之间5G通信无线连接，能够扩大机器人活动范围，简化线路，降低检修难度。

Description

一种基于5G的机器人控制方法

技术领域

本发明涉及机器人控制领域，尤其涉及一种基于5G的机器人控制方法。

背景技术

随着科学技术发展，社会进步，机器人正逐步走入人们日常生活中，帮助人们解决各式各样的问题。机器人通常是通过控制系统控制来完成预定操作从而实现其功能；因此，机器人控制系统是机器人系统的重要组成部分，是影响机器人性能的关键部分之一，它从一定程度上影响着机器人的发展。

目前我们所制造生产的控制系统大部分都是采用传统用电缆线及数据线将机器人连接，因采用电缆线及数据线连接机器人，为了保证数据传输的稳定和保护电缆线或数据线，机器人的活动范围往往被限制的很小的空间内，而且电缆线和数据线往往需要占用大量空间，机器人的活动范围被进一步缩小。

另外，机器人具有多个不同的功能模块，在通过电缆线及数据线连接的同时，也产生了排布困难和线路复杂的问题，一旦某个部分出现问题，则可能导致机器人整体无法工作，且因复杂的线路而检修困难。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种基于5G的机器人控制方法，能够扩大机器人活动范围，简化线路，降低检修难度，使生产和维修过程更加便利。

为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种基于5G的机器人控制方法，所述基于5G的机器人控制方法应用于机器人控制系统，所述机器人控制系统包括主控单元、至少一个执行单元，所述主控单元与所述执行单元均设有5G通讯模块，所述主控单元与所述执行单元之间通过所述5G通讯模块实现5G通信无线连接；所述基于5G的机器人控制方法包括：S101：所述主控单元接收信息，根据接收到的所述信息判断是否产生预设指令；若是，则执行S102，若否，则执行S101；S102：通过主控单元的5G通讯模块将所述预设指令发送给所述预设指令对应的所述执行单元的5G通讯模块；S103：所述执行单元的5G通讯模块接收所述预设指令，所述执行单元根据所述预设指令完成对应工作。

进一步地，所述主控单元包括输入单元、输出单元以及处理单元，所述处理单元分别与所述输入单元、所述输出单元通信连接，并通过所述输入单元接收信息，所述输出单元上设置有5G通讯模块，通过所述5G通讯模块所述输出单元与所述执行单元之间通过5G通信无线连接。

进一步地，所述主控单元接收信息，根据接收到的所述信息判断是否产生预设指令的步骤具体包括：所述输入单元接收信息，并将接收到的所述信息传输给所述处理单元；所述处理单元对接收到的所述信息进行获取所述信息的内容，根据所述内容判断是否产生预设指令。

进一步地，所述执行单元包括接收单元、第一电机控制单元、电机，所述第一电机控制单元分别与所述接收单元、所述电机之间通信连接，所述执行单元的5G通讯模块设置在所述接收单元上，所述执行单元通过所述接收单元与所述输出单元建立5G通信无线连接。

进一步地，所述执行单元的5G通讯模块接收所述预设指令，根据所述预设指令完成对应工作的步骤具体包括：所述接收单元的5G通讯模块接收所述输出单元的5G通讯模块发送的所述预设指令；接收单元将所述预设指令传输给所述第一电机控制单元，所述第一电机控制单元根据所述预设指令控制所述电机完成对应工作。

进一步地，所述电机包括锁定机构、传动机构的电机中的一种或多种。

进一步地，所述主控单元还包括存储单元，所述存储单元分别与所述输入单元、所述处理单元通信连接，通过所述存储单元存储或记录所述输入单元、所述处理单元传输的所述数据或信息。

进一步地，所述主控单元还包括显示单元，所述显示单元分别与所述输入单元、所述输出单元通信连接，所述显示单元显示所述输出单元传输的所述信息，并接收输入的信息，将所述输入的信息传输给所述输入单元。

进一步地，所述主控单元还包括第二电机控制单元，所述第二电机控制单元分别与所述显示单元、所述输出单元通信连接，所述第二电机控制单元接收所述显示单元、所述输出单元传输的控制指令，根据所述控制指令控制所述第二电机控制单元连接的动力器件工作。

进一步地，所述执行单元与所述主控单元分别与不同的电源电连接。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)将机器人控制系统划分为主控单元与至少一个执行单元，并使执行单元与主控单元之间5G通信无线连接，能够扩大机器人活动范围，简化线路，降低检修难度，使生产和维修过程更加便利；

(2)通过5G通讯模块接收和传输信息，能够实现主控单元与执行单元之间的信息同步传输，减少信息传输产生的延时，从而使机器人控制系统得到良好的反馈与响应效果。

附图说明

图1为本发明基于5G的机器人控制方法一实施例的流程示意图；

图2为本发明机器人控制系统一实施例的结构示意图；

图3为图2中主控单元一实施例的结构示意图；

图4为图2中执行单元一实施例的结构示意图。

图中：1、主控单元；2、执行单元；3、电源；11、输入单元；12、输出单元；13、处理单元；14、存储单元；15、显示单元；16、第二电机控制单元；21、接收单元；22、第一电机控制单元；23、电机。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

请参阅图1、2、3、4，其中，图1为本发明基于5G的机器人控制方法一实施例的流程示意图；图2为本发明机器人控制系统一实施例的结构示意图；图3为图2中主控单元一实施例的结构示意图；图4为图2中执行单元一实施例的结构示意图。结合图1、图2、图3、图4对本发明的基于5G的机器人控制方法做详细说明。

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。下面以机器人为护理机器人，机器人控制系统为用于对护理机器人的整体控制的系统为例进行说明。

在本实施例中，本发明的基于5G的机器人控制方法包括如下步骤：

S101：主控单元接收信息，根据接收到的所述信息判断是否产生预设指令。

主控单元1接收外界输入的信息，对该信息的内容进行识别，根据该内容判断是否需要产生预设指令，若是，则执行S102，若否，则执行S101。

在本实施例中，主控单元1接收的信息可以是机器人通过传感器采集的数据，也可以是通过天线接收的信号，还可以是用户通过按键、语音、脑电波传输的命令，该信息还可以是主控单元1根据输入的指令在预设时刻打开预设文件夹后获取的信息，只需主控单元1可以识别该信息的内容即可，在此不做限定。

在本实施例中，机器人控制系统包括主控单元1、至少一个执行单元2，主控单元1与执行单元2上均设置有5G通讯模块，通过该5G通讯模块主控单元1与执行单元2之间建立5G通信无线连接。

在其他实施例中，主控单元1与执行单元2之间还可以是蓝牙、WiFi、红外线、2/3/4G连接，只需主控单元1能够与执行单元2之间实现无线通信连接即可，在此不做限定。

在本实施例中，与主控单元1无线连接的执行单元2的数量可以为1个、2个、3个以及其他数量，只需执行单元2能够接收主控单元1发送的预设指令，并根据该预设指令完成对应的工作即可，在此不做限定。

在本实施例中，主控单元1在接收该信息之前还可以对输入该信息的对象进行识别，判断该对象是否为预设用户，若是，则接收该信息，若否，则拒绝接收该信息。

在本实施例中，主控单元1在获取接收到的信息的内容后，对其内容进行识别，判断该内容是否满足产生预设指令的条件，若是，则产生预设指令，若否，则不产生预设指令。

在本实施例中，预设指令预存在主控单元1的本地存储中，在其他实施例中，预设指令还可以存储在云端、互联网服务器以及主控单元1接收到的信息中，只需主控单元1在接收到信息时，能够获取预设指令即可，在此不做限定。

在一个优选的实施例中，主控单元1包括输入单元11、输出单元12、处理单元13、存储单元14、显示单元15以及第二电机控制单元16，执行单元2包括接收单元21、第一电机控制单元22、电机23，第一电机控制单元22与接收单元21之间通信连接，5G通讯模块分别设置在输出单元12和接收单元21上，通过接收单元21和输出单元12，主控单元1与执行单元2之间建立5G无线通讯连接。

在本实施例中，输入单元11用于接收输入的信息，并将该信息传输到处理单元13中进行处理。输入单元11也可以在传输信息给处理单元13的同时将接收到的信息传输到到存储单元14中保存。

处理单元13用于对输入单元11传输的信息进行解析和识别处理以获取其中的内容，根据该内容判断是否产生预设指令，经处理单元13处理后的信息可由处理单元13传输并存储在存储单元14中，亦可直接发送至输出单元12，通过输出单元12传输给显示单元15进行显示。

存储单元14用于存储及记录处理单元13与输入单元11传输的信息，且存储单元14还可以存储预设指令以及处理单元13根据信息的内容产生的预设指令。

在处理单元13将产生的预设指令发送给输出单元12后，输出单元12则将预设指令传输到显示单元15或将预设指令发送给第一电机控制单元22、第二电机控制单元16。

显示单元15用于获取并显示存储单元14存储的信息，或显示输出单元12传输的预设指令。显示单元15还可以显示操作按键，用户通过操作按键可以执行输入信息、控制指令等操作，显示单元15将输入的信息、控制指令传输给输入单元11、存储单元14以及第二电机控制单元16，第二电机控制单元16接收显示单元15或输出单元12传输的信息、控制指令，根据该信息、控制指令控制与其连接的动力器件工作。

在本实施例中，处理单元13分别与输入单元11、输出单元12通信连接。通过输入单元11和输出单元12，处理单元13分别完成接收输入的信息和将产生的预设指令发送给执行单元2的操作。

在本实施例中，输入单元11可以是键盘、天线、麦克风、信号接收电路等能够接收外界传输的信息的器件，在此不做限定。

在本实施例中，存储单元14包括安装在主控单元1上的固定存储，也包括有线或无线方式连接的外部移动存储，以及云端存储，存储单元14分别与输入单元11、处理单元13通信连接，通过存储单元14存储或记录输入单元11、处理单元13传输的信息或预设指令。

显示单元15包括通过有线连接固定安装在主控单元1上的显示屏或外接显示屏，或以无线的方式与主控单元1上的其他单元连接的移动显示器件，显示单元15分别与输入单元11、存储单元14、输出单元12以及第二电机控制单元16通信连接。显示单元15显示输出单元12传输的信息，并接受用户输入的控制指令或信息，将该控制指令或信息传输给输入单元11或存储在存储单元14中。

第二电机控制单元16分别与显示单元15、输出单元12通信连接，第二电机控制单元16接收显示单元15或输出单元12传输的控制指令或预设指令，根据该控制指令或预设指令控制第二电机控制单元16连接的动力器件工作。

在上述实施例中，上述单元之间通信连接的方式包括网线、USB线、PCIe线、2/3/4/5G网络、蓝牙、WIFI连接中的至少一种。

S102：通过主控单元的5G通讯模块将预设指令发送给预设指令对应的执行单元的5G通讯模块。

处理单元13在确定接收到的信息中包含预设指令后，将该预设指令传输给输出单元12，并通过输出单元12的5G通讯模块将该预设指令发送给与该预设指令对应的执行单元2的5G通讯模块。

在本实施例中，预设指令为主控单元1中预存的执行单元2可执行的动作对应的指令，每个预设指令与至少一个执行单元2对应，通过该预设指令，主控单元1可确定预设指令的发送对象以及所要执行的工作。

在其他实施例中，预设指令也可以不与执行单元2对应，主控单元1根据接收的信息确认预设指令对应的执行单元2，并根据该信息将预设指令发送给对应的执行单元2的5G通讯模块。

S103：执行单元的5G通讯模块接收预设指令，执行单元根据预设指令完成对应工作。

接收单元21的5G通讯模块接收输出单元12的5G通讯模块发送的预设指令，接收单元21在接收到预设指令后，将该预设指令传输给第一电机控制单元22，第一电机控制单元22识别预设指令，并确认该预设指令对应的工作，根据该预设指令控制电机23完成对应工作。

在本实施例中，电机23包括锁定机构、传动机构的电机中的一种或多种。在其他实施例中，电机23还可以为其他种类的电机，在此不做限定。

在本实施例中，第一电机控制单元22控制的对象与第二电机控制单元16控制的对象可以相同，也可以不同，在此不做限定。

在一个优选的实施例中，为了降低生产成本和更换维修成本，主控单元1与执行单元2中的每个单元均无线连接。通过各单元之间无线连接的方式，还有利于制造完全密封的单元，使得机器人控制系统在有水以及其他需要密封的环境中仍能正常使用，从而扩大了机器人控制系统的应用范围。

在上实施例中，主控单元1与执行单元2分别与不同的电源3电连接。其中，电源3供电的方式可以为有线、无线供电中的任一种。

有益效果：本发明将机器人控制系统划分为主控单元与至少一个执行单元，并将执行单元与主控单元之间5G通信无线连接，能够扩大机器人活动范围，简化线路，降低检修难度，使生产和维修过程更加便利；通过5G通讯模块接收和传输信号，能够实现主控单元与执行单元之间的信息同步传输，减少信息传输产生的延时，从而使机器人控制系统得到良好的反馈与响应效果。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于5G的机器人控制方法，其特征在于：所述基于5G的机器人控制方法应用于机器人控制系统，所述机器人控制系统包括主控单元、至少一个执行单元，所述主控单元与所述执行单元均设有5G通讯模块，所述主控单元与所述执行单元之间通过所述5G通讯模块实现5G通信无线连接；

所述基于5G的机器人控制方法包括：

S101：所述主控单元接收信息，根据接收到的所述信息判断是否产生预设指令；若是，则执行S102，若否，则执行S101；

S102：通过主控单元的5G通讯模块将所述预设指令发送给所述预设指令对应的所述执行单元的5G通讯模块；

S103：所述执行单元的5G通讯模块接收所述预设指令，所述执行单元根据所述预设指令完成对应工作。

2.如权利要求1所述的基于5G的机器人控制方法，其特征在于：所述主控单元包括输入单元、输出单元以及处理单元，所述处理单元分别与所述输入单元、所述输出单元通信连接，并通过所述输入单元接收信息，所述输出单元上设置有5G通讯模块，通过所述5G通讯模块所述输出单元与所述执行单元之间通过5G通信无线连接。

3.如权利要求2所述的基于5G的机器人控制方法，其特征在于：所述主控单元接收信息，根据接收到的所述信息判断是否产生预设指令的步骤具体包括：

所述输入单元接收信息，并将接收到的所述信息传输给所述处理单元；

所述处理单元对接收到的所述信息进行解析，获取所述信息的内容，根据所述内容判断是否产生预设指令。

4.如权利要求2所述的基于5G的机器人控制方法，其特征在于：所述执行单元包括接收单元、第一电机控制单元、电机，所述第一电机控制单元分别与所述接收单元、所述电机之间通信连接，所述执行单元的5G通讯模块设置在所述接收单元上，所述执行单元通过所述接收单元与所述输出单元建立5G通信无线连接。

5.如权利要求4所述的机器人控制方法，其特征在于，所述执行单元的5G通讯模块接收所述预设指令，根据所述预设指令完成对应工作的步骤具体包括：

所述接收单元的5G通讯模块接收所述输出单元的5G通讯模块发送的所述预设指令；

接收单元将所述预设指令传输给所述第一电机控制单元，所述第一电机控制单元根据所述预设指令控制所述电机完成对应工作。

6.根据权利要求4所述的基于5G的机器人控制方法，其特征在于：所述电机包括锁定机构、传动机构的电机中的一种或多种。

7.如权利要求2所述的基于5G的机器人控制方法，其特征在于：所述主控单元还包括存储单元，所述存储单元分别与所述输入单元、所述处理单元通信连接，通过所述存储单元存储或记录所述输入单元、所述处理单元传输的所述信息。

8.如权利要求2所述的基于5G的机器人控制方法，其特征在于：所述主控单元还包括显示单元，所述显示单元分别与所述输入单元、所述输出单元通信连接，所述显示单元显示所述输出单元传输的所述信息，并接收输入的信息，将所述输入的信息传输给所述输入单元。

9.如权利要求8所述的基于5G的机器人控制方法，其特征在于：所述主控单元还包括第二电机控制单元，所述第二电机控制单元分别与所述显示单元、所述输出单元通信连接，所述第二电机控制单元接收所述显示单元、所述输出单元传输的控制指令，根据所述控制指令控制所述第二电机控制单元连接的动力器件工作。

10.如权利要求1所述的基于5G的机器人控制方法，其特征在于：所述执行单元与所述主控单元分别与不同的电源电连接。