CN111113413A - 一种机器人控制方法及机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种机器人控制方法及机器人，机器人的控制器进行运行路径的规划，得到规划路径的位置指令后向驱动器发送位置指令，驱动器接收位置指令并存储，驱动器驱动机器人运行，当机器人的控制器出现故障且所述驱动器无法接收位置指令时，驱动器根据存储的位置指令驱动机器人继续运行，并发出报警提示。本发明中驱动器具有存储记忆功能，可将从控制器接收的位置指令存储在内置的控制芯片内存或与驱动器连接的储存设备上，并进行滚动刷新对比，以判断接收的位置指令是否包含所有一个周期的位置指令，从而可以在机器人的控制器出现故障时控制机器人按照存储的数据进行循环运行或停机，并具备不停机报警功能。

Description

一种机器人控制方法及机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种机器人控制方法及机器人。

背景技术

机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置, 它是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物, 是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。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。工业机器人是机器人的一种,是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置。近年来，随着技术的进步，工业机器人得到快速发展，应用越来越广。工业机器人主要由控制器、驱动器、减速机、电机及机器人本体组成。其中控制器作为机器人核心零部件，被誉为机器人的“大脑”，控制器的可靠性直接影响机器人的使用。控制器与驱动器之间是通过高速总线通信，但是现有的工业机器人一旦纵向通讯出现问题，就会出现崩溃，而机器人崩溃后，当前正在加工的产品也有损坏的风险，而一旦机器人崩溃后不受控，还可能损坏周围设备甚至对工作人员造成伤害。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种机器人控制方法，以及应用前述机器人控制方法的机器人。

本发明采用如下方案实现：

一种机器人控制方法，机器人的控制器进行机器人运行路径的规划，得到规划路径的位置指令后向驱动器发送位置指令，驱动器接收位置指令并存储，驱动器驱动机器人运行，当机器人的控制器出现故障或所述驱动器无法接收位置指令时，所述驱动器根据存储的位置指令驱动机器人循环运行或停止运行，并发出报警提示驱动器故障。

进一步的，所述机器人的控制器出现故障时，需要判断机器人的记忆功能是否触发，若机器人的记忆功能触发则驱动器根据存储的位置指令驱动机器人继续运行，若机器人的记忆功能未触发则机器人停止运行并发出报警。

进一步的，包括以下详细步骤：

步骤1，机器人的控制器进行机器人运行路径的规划，得到位置指令；

步骤2，机器人的驱动器初始化，机器人的控制器向驱动器发送位置指令；

步骤3，驱动器接收位置指令并存储，驱动器驱动机器人正常运行；

步骤4，当机器人控制器出现故障，判断是否激活机器人记忆功能，若是则转向步骤5，若否则机器人停止运行并发出报警提示；

步骤5，若已激活机器人记忆功能，驱动器将机器人故障前的位置指令与存储的位置指令对比，若对比发现不具有相同的数据时，则机器人停止运行并报警，若对比发现有相同的数据时，机器人根据存储的数据循环运行，同时报警提示用户控制器故障。

进一步的，所述步骤2中，驱动器初始化时将已存储的位置指令归零。

进一步的，所述步骤3中，机器人正常运行时，机器人将从控制器接收的位置指令进行滚动刷新并对比，判断所接收的指令是否包含机器人运行的全部位置指令，若所接收的指令是否包含机器人运行的全部位置指令则停止滚动刷新,并储存机器人一个运行周期的全部位置指令。

进一步的，判断所接收的指令是否包含机器人运行的全部位置指令包括以下步骤：

S1，驱动器将存放的位置指令中最新的n个连续数据与之前存放的m个数据进行对比，若未发现之前存放的m个数据中具有n’个连续数据与n个连续数据相同，则继续滚动刷新，若发现之前存放的m个数据中具有n’个连续数据与n个连续数据相同，则转向S2；

S2，确定m＋n个数据已包含机器人运行的全部位置指令，并将m个数据中的n’个连续数据到n个连续数据之间的不重复部分作为机器人一个周期的全部位置指令；

S3，存储机器人的全部位置指令。

进一步的，驱动器将机器人故障前的位置指令与存储的位置指令对比是指驱动器将机器人故障前执行的x个位置指令与存储的位置指令对比

进一步的，所述驱动器将接收的位置指令存放在驱动器控制芯片内存上，或存放在与驱动器通信连接的外部Flash或者RAM储存设备上。

进一步的，所述控制器为CANOpen总线型或EtherCAT总线型。

一种机器人，应用前述的机器人控制方法。

对比现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明中机器人的驱动器具有存储记忆功能，可将从控制器接收的位置指令存储在内置的控制芯片内存或与驱动器连接的储存设备上，从而可以在机器人的控制器出现故障时控制机器人按照存储的位置指令进行循环运行或停止，并具备不停机报警功能，避免了加工的产品在机器人故障时被损坏，同时避免了因机器人崩溃导致工作人员受伤的情况，提高机器人运行的可靠性。

附图说明

图1为本发明提供的一种机器人控制方法的流程图。

图2为本发明驱动器进行位置指令对比的流程图。

图3为本发明机器人的结构框图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明，下面将结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细描述。

实施例1

参照图1至图3，本发明提供了一种机器人控制方法，机器人一般包括机器人本体和控制机柜，本体主要包括机器人底座、机械臂、电机、减速机、末端负载等，控制机柜主要包括控制器 、伺服驱动器，两者之间通过高速总线进行命令传输，控制机柜和机器人本体之间通过控制电缆连接来传输信号。机器人的控制器进行机器人运行路径的规划，得到规划路径的位置指令后向驱动器发送位置指令，驱动器接收位置指令并存储，驱动器驱动机器人运行，当机器人的控制器出现故障且所述驱动器无法接收位置指令时，所述驱动器根据存储的位置指令驱动机器人循环运行或停止运行，并发出报警提示驱动器故障。所述驱动器将接收的位置指令存放在驱动器控制芯片内存上。所述控制器为CANOpen总线型或EtherCAT总线型，具体实施时也可根据需求选用其他控制器。

所述机器人的控制器出现故障时，需要判断机器人的记忆功能是否触发，若机器人的记忆功能触发则驱动器根据存储的位置指令驱动机器人继续运行，若机器人的记忆功能未触发则机器停止运行（也即停机）并发出报警。

包括以下详细步骤：

步骤1，机器人的控制器进行机器人运行路径的规划，得到位置指令；

步骤2，机器人的驱动器初始化，机器人的控制器向驱动器发送位置指令；

步骤3，驱动器接收位置指令并存储，驱动器驱动机器人正常运行；

步骤4，当机器人控制器出现故障，判断是否激活机器人记忆功能，若是则转向步骤5，若否则机器人停止运行并发出报警提示；

步骤5，若已激活机器人记忆功能，驱动器将机器人故障前的位置指令与存储的位置指令对比，若对比发现不具有相同的数据时，则机器人停止运行并报警，若对比发现有相同的数据时，机器人根据存储的数据循环运行，同时报警提示用户控制器故障。

所述步骤2中，驱动器初始化时将已存储的位置指令归零。

所述步骤3中，机器人正常运行时，驱动器将从控制器接收的位置指令进行滚动刷新并对比，判断所接收的指令是否包含机器人运行的全部位置指令，若所接收的指令是否包含机器人运行的全部位置指令则停止滚动刷新,并储存机器人一个运行周期的全部位置指令。

判断所接收的指令是否包含机器人运行的全部位置指令包括以下步骤：

S1，驱动器将存放的位置指令中最新的n个连续数据与之前存放的m个数据进行对比，若发现未发现之前存放的m个数据中具有n’个连续数据与n个连续数据相同，则继续滚动刷新，若发现之前存放的m个数据中具有n’个连续数据与n个连续数据相同，则转向S2；

S2，确定m＋n个数据已包含机器人运行的全部位置指令，并将m个数据中的n’个连续数据到n个连续数据之间的不重复部分作为机器人一个周期的全部位置指令；

S3，存储机器人的全部位置指令。

例如，采用数据最新的100个数据跟前面采集的3996个数据进行对比，如果3996中有100个连续数据与最新的100个数据一样，那就判断采集的4096个数据已经包含目前机器人运行的全部轨迹数据，数据停止滚动刷新，采用3996个数据中这100个连续数据到最新的100个数据之间的这部分不重复数据作为机器人一个周期的全部位置指令。

驱动器将机器人故障前的位置指令与存储的位置指令对比是指驱动器将机器人故障前执行的x个位置指令与存储的位置指令对比，此处的x可根据具体需求设置，如取50、80、100等，本实施例中取x为100。

开启记忆功能的机器人在运行过程中会记忆运行的位置指令，以六轴机器人为例，现大部分机器人采用4ms的控制周期，相当于每个轴可以存放16.384s的运动轨迹数据，基本可以记忆大部分机器人应用场合的重复动作。当机器人运行中控制器发生故障，驱动器无法接收位置指令时，本发明首先判断用户是否激活机器人记忆功能，如果激活该功能，机器人会将故障前的100个位置指令跟驱动器存储的位置指令进行对比，判断是否具有相同的数据。

本发明还提供了一种机器人，应用前述的机器人控制方法。

实施例2

本实施例中，所述驱动器将接收的指令存放在与驱动器通信连接的外部Flash或者RAM储存设备上。其余部分均与实施例1相同，在此不再做累赘叙述。

本发明中机器人的驱动器具有存储记忆功能，可将从控制器接收的位置指令存储在内置的控制芯片内存或与驱动器连接的储存设备上，并进行滚动刷新对比，以判断接收的位置指令是否包含所有一个周期的位置指令，从而可以在机器人的控制器出现故障时控制机器人按照存储的数据进行循环运行或停机，并具备不停机报警功能，避免了加工的产品在机器人故障时被损坏，同时避免了因机器人崩溃导致工作人员受伤的情况。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语 “连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化，是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种机器人控制方法，其特征在于，机器人的控制器进行机器人运行路径的规划，得到规划路径的位置指令后向驱动器发送位置指令，驱动器接收位置指令并存储，驱动器驱动机器人运行，当机器人的控制器出现故障或所述驱动器无法接收位置指令时，所述驱动器根据存储的位置指令驱动机器人循环运行或停止运行，并发出报警提示驱动器故障。

2.根据权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于，所述机器人的控制器出现故障时，需要判断机器人的记忆功能是否触发，若机器人的记忆功能触发则驱动器根据存储的位置指令驱动机器人继续运行，若机器人的记忆功能未触发则机器人停止运行并发出报警。

3.根据权利要求2所述的机器人控制方法，其特征在于，包括以下详细步骤：

步骤1，机器人的控制器进行机器人运行路径的规划，得到位置指令；

步骤2，机器人的驱动器初始化，机器人的控制器向驱动器发送位置指令；

步骤3，驱动器接收位置指令并存储，驱动器驱动机器人正常运行；

步骤4，当机器人控制器出现故障，判断是否激活机器人记忆功能，若是则转向步骤5，若否则机器人停止运行并发出报警提示；

步骤5，若已激活机器人记忆功能，驱动器将机器人故障前的位置指令与存储的位置指令对比，若对比发现不具有相同的数据时，则机器人停止运行并报警，若对比发现有相同的数据时，机器人根据存储的数据循环运行，同时报警提示用户控制器故障。

4.根据权利要求3所述的机器人控制方法，其特征在于，所述步骤2中，驱动器初始化时将已存储的位置指令归零。

5.根据权利要求3所述的机器人控制方法，其特征在于，所述步骤3中，机器人正常运行时，驱动器将从控制器接收的位置指令进行滚动刷新并对比，判断所接收的指令是否包含机器人运行的全部位置指令，若所接收的指令是否包含机器人运行的全部位置指令则停止滚动刷新,并储存机器人一个运行周期的全部位置指令。

6.根据权利要求5所述的机器人控制方法，其特征在于，判断所接收的指令是否包含机器人运行的全部位置指令包括以下步骤：

S1，驱动器将存放的位置指令中最新的n个连续数据与之前存放的m个数据进行对比，若未发现之前存放的m个数据中具有n’个连续数据与n个连续数据相同，则继续滚动刷新，若发现之前存放的m个数据中具有n’个连续数据与n个连续数据相同，则转向S2；

S2，确定m＋n个数据已包含机器人运行的全部位置指令，并将m个数据中的n’个连续数据到n个连续数据之间的不重复部分作为机器人一个周期的全部位置指令；

S3，存储机器人的全部位置指令。

7.根据权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于，所述步骤5中，驱动器将机器人故障前的位置指令与存储的位置指令对比是指驱动器将机器人故障前执行的x个位置指令与存储的位置指令对比。

8.根据权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于，所述驱动器将接收的位置指令存放在驱动器控制芯片内存上，或存放在与驱动器通信连接的外部Flash或者RAM储存设备上。

9.根据权利要求1所述的机器人控制方法，其特征在于，所述控制器为CANOpen总线型或EtherCAT总线型。

10.一种机器人，其特征在于，应用权利要求1-9任一所述的机器人控制方法。

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