CN111819039A - 机器人控制方法、装置及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

公开了一种机器人控制方法及控制系统，该方法包括：利用后台通道程序接收来自于上级控制器的控制信号(S11)；对控制信号进行解析以确定控制信号的帧结构并获取控制信号承载的控制信息(S12)；利用后台通道程序按照控制信息对机器人进行控制(S13)。这种方法能够减少占用的I/O资源，配置简单。

Description

机器人控制方法、装置及可读存储介质

技术领域

本申请涉及机器人领域，尤其涉及一种机器人控制方法、装置及可读存储介质。

背景技术

机器人可以被当做执行机构，由上级控制器完成机器人的控制，这种工作模式为外部控制模式。

在此模式下，机器人与上级控制器之间的数据传输的类型与数量都大大增加，通常使用I/O接口连接机器人与上级控制器，完成各种数据的传输，但这需要使用大量的IO接口，接线复杂，且占用机器人系统大量IO资源，降低机器人控制效率和实时性。

发明内容

本申请提供一种机器人控制方法及装置，能够解决现有技术中外部控制模式占用大量I/O资源且配置复杂的问题。

为解决上述问题，本申请提供一种机器人控制方法，该方法包括：利用后台通道程序接收来自于上级控制器的控制信号；对控制信号进行解析以确定控制信号的帧结构并获取控制信号承载的控制信息；利用后台通道程序按照控制信息对机器人进行控制。

其中，对控制信号进行解析以确定控制信号的帧结构并获取控制信号承载的控制信息包括：将控制信号与预设帧结构进行比较以确定控制信号的帧结构；根据控制信号的帧结构读取控制信号中的数据以获取控制信息。

其中，利用控制信息对机器人进行控制包括：利用后台通道程序按照控制信息设置系统变量以执行控制信息指示的操作。

其中，操作包括上电、下电、紧急停止、回参考点、故障确认、程序号、程序加载、程序启动、程序暂停、程序停止中的至少一种。

其中，控制信息通过总线传输。

其中，进一步包括：获取机器人的系统状态信息；利用系统状态信息生成反馈信号，反馈信号的帧结构与控制信号的帧结构相对应；利用后台通道程序向上级控制器发送反馈信号。

其中，系统状态信息包括：驱动使能状态、驱动就绪状态、急停状态、安全门状态、参考点状态、路径运动状态、故障状态、请求程序号、运行状态中的至少一种。

其中，获取机器人的系统状态信息包括：利用后台通道程序读取系统变量状态以获取系统状态信息。

其中，反馈信号通过总线传输。

为解决上述问题，本申请还提供一种机器人控制方法，该方法包括：生成控制信号，控制信号用于指示机器人执行操作；向机器人发送控制信号；接收来自机器人的反馈信号。

本申请还提供一种机器人控制装置，该装置包括：处理器、存储器、发送器和接收器，处理器分别耦接存储器、发送器和接收器，存储器存储有指令，发送器用于向其他设备发送信号，接收器用于接收来自于其他设备的信号，处理器用于执行指令以实现以上提供的任一种方法。

本申请还提供一种可读存储介质，该可读存储介质存储有指令，指令被执行时实现以上提供的任一种方法。

通过上述方案，本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请利用后台通道程序接收来自于上级控制器的控制信号；对控制信号进行解析以确定控制信号的帧结构并获取控制信号承载的控制信息；利用控制信息对机器人进行控制，控制信号以帧的形式传输，占用的I/O资源大幅减少，配置简单。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请机器人控制方法第一实施例的流程示意图；

图2是本申请机器人控制方法第二实施例的流程示意图；

图3是本申请机器人控制方法第三实施例的流程示意图；

图4是本申请机器人控制方法第四实施例的流程示意图；

图5是本申请机器人控制装置第一实施例的结构示意图；

图6是本申请机器人可读存储介质第一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。以下各实施例中不相互冲突的可以任意结合。显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一区域分实施方式，而不是全区域实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，本申请机器人控制方法第一实施例包括：

S11：利用后台通道程序接收来自于上级控制器的控制信号。

本实施例的执行主体可以为机器人，或机器人的控制器。后台通道程序是指运行在后台的程序，具有开机自加载、自启动、不主动停止的特点。上级控制器可以是上位机、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)、控制系统等。

控制信号可以通过总线传输，总线可以为网络总线或者工业总线。上级控制器和机器人均支持总线所用的传输协议。

S12：对控制信号进行解析以确定控制信号的帧结构并获取控制信号承载的控制信息。

一帧可以包括多个字段，例如前导字段、地址字段、数据字段、校验字段、状态字段等等，帧结构描述了一帧包括哪些字段以及各个字段的位置和必要的长度信息。

确定了控制信号的帧结构，就可以知道控制信息由控制信号的哪个部分承载了控制信息，从而从控制信号中获取控制信息。控制信息用于指示机器人执行操作。

S13：利用后台通道程序按照控制信息对机器人进行控制。

利用控制信息后台通道程序可以找到与控制信息对应的操作，并控制机器人执行该操作。后台通道程序可以直接控制机器人执行该操作，也可以通知其他程序/进程，或者启动新的程序/进程来控制机器人执行该操作。

操作可以包括上电、下电、紧急停止、回参考点、故障确认、程序号、程序加载、程序启动、程序暂停、程序停止中的至少一种。

通过本实施例的实施，利用后台通道程序接收来自于上级控制器的控制信号；对控制信号进行解析以确定控制信号的帧结构并获取控制信号承载的控制信息；利用控制信息对机器人进行控制，控制信号以帧的形式传输，占用的I/O资源大幅减少，配置简单。

如图2所示，本申请机器人控制方法第二实施例，是在本申请机器人控制方法第一实施例的基础上，进一步包括：

S14：获取机器人的系统状态信息。

系统状态信息可以直接从传感器读取和/或由其他进程/程序传递。系统状态信息用于表示机器人当前的运行状态。

S15：利用系统状态信息生成反馈信号。

反馈信号的帧结构与控制信号的帧结构相对应。反馈信号承载了系统状态信息。

S16：利用后台通道程序向上级控制器发送反馈信号。

反馈信息可以通过总线传输。

如图3所示，本申请机器人控制方法第三实施例，是对本申请机器人控制方法第二实施例的扩展，与其相同的部分在此不再重复，本实施例包括：

S110：利用后台通道程序接收来自于上级控制器的控制信号。

S120：将控制信号与预设帧结构进行比较以确定控制信号的帧结构。

预设帧结构是机器人与上位控制器预先约定并存储的。预设帧结构的类别可以为1，也可以为至少两种，以分别对应不同的信号/协议/总线类型。将控制信号与预设帧结构进行比较可以确定控制信号的传输是否正确以及控制信号的帧结构是哪种。

将控制信号与预设帧结构进行比较，可以是将控制信号与完整的预设帧结构本身比较，也可以是将控制信号与用于指示预设帧结构的特征参数进行比较。例如，可以按预设字段截取控制信号并解析截取内容，比较截取内容和预设内容，若一致则确定控制信号的帧结构为预设内容代表的预设帧结构。或者是解析控制信号帧的特征词(例如帧头帧尾)，根据特征词判断帧的种类从而确定控制信号的帧结构。

S130：根据控制信号的帧结构读取控制信号中的数据以获取控制信息。

确定控制信号的帧结构之后，可以读取控制信号中的数据(例如从数据字段中)，这些数据承载了控制信息。

例如，上位控制器和机器人可以预先约定并存储机器人控制所需的操作表格，每个操作有一对应的编号，控制信息即为一编号。控制信号中的数据可以直接或间接的体现该编号。获取编号后机器人可以查询表格以找到对应的操作。

S140：利用后台通道程序按照控制信息设置系统变量以执行控制信息指示的操作。

可以利用后台通道程序按照控制信息设置系统变量，从而通知其他能够读取该系统变量的进程执行控制信息指示的操作。

S150：利用后台通道程序读取系统变量状态以获取系统状态信息。

举例说明，操作和系统状态信息的对应关系可以如表1所示。

表1

S160：利用系统状态信息生成反馈信号。

S170：利用后台通道程序向上级控制器发送反馈信号。

如图4所示，本申请机器人控制方法第四实施例包括：

S21：生成控制信号。

本实施例的执行主体可以为上位控制器。控制信号用于指示机器人执行操作。

S22：向机器人发送控制信号。

控制信号可以通过总线传输，总线可以为网络总线或者工业总线。上级控制器和机器人均支持总线所用的传输协议。控制信号可以以帧的形式传输。

S23：接收来自机器人的反馈信号。

机器人执行操作之后，获取机器人的系统状态信息并据此生成反馈信号。接收反馈信号后可以确认机器人的系统状态并据此确定后续操作。

如图5所示，本申请机器人控制装置第一实施例包括：处理器110、存储器120、发送器130和接收器140，处理器110分别耦接存储器120、发送器130和接收器140。

存储器120用于存储处理器110工作所需的指令和数据。

发送器130和接收器140用于与其他设备(例如上级控制器)进行通信。其中发送器130用于向其他设备发送信号(例如反馈信号)，接收器140接收来自于其他设备的信号(例如控制信号)。发送器130和接收器140可以集成在一起。

处理器110控制机器人控制装置的操作，处理器110还可以称为CPU(CentralProcessing Unit，中央处理单元)。处理器110可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器110还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

处理器110用于执行存储器120中存储的指令以实现本申请机器人控制方法任一实施例以及不冲突的组合所提供的方法。

如图6所示，本申请可读存储介质第一实施例包括：存储器210。存储器210存储有指令，该指令被执行时实现本申请机器人控制方法任一实施例以及不冲突的组合所提供的方法。

存储器210可以包括只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、闪存(Flash Memory)、硬盘、光盘等。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种机器人控制方法，其特征在于，包括：

利用后台通道程序接收来自于上级控制器的控制信号；

对所述控制信号进行解析以确定所述控制信号的帧结构并获取所述控制信号承载的控制信息；

利用所述后台通道程序按照所述控制信息对所述机器人进行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述对所述控制信号进行解析以确定所述控制信号的帧结构并获取所述控制信号承载的控制信息包括：

将所述控制信号与预设帧结构进行比较以确定所述控制信号的帧结构；

根据所述控制信号的帧结构读取所述控制信号中的数据以获取所述控制信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述利用所述控制信息对所述机器人进行控制包括：

利用所述后台通道程序按照所述控制信息设置系统变量以执行所述控制信息指示的操作。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述操作包括上电、下电、紧急停止、回参考点、故障确认、程序号、程序加载、程序启动、程序暂停、程序停止中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述控制信息通过总线传输。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

获取所述机器人的系统状态信息；

利用所述系统状态信息生成反馈信号，所述反馈信号的帧结构与所述控制信号的帧结构相对应；

利用所述后台通道程序向所述上级控制器发送所述反馈信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述系统状态信息包括：驱动使能状态、驱动就绪状态、急停状态、安全门状态、参考点状态、路径运动状态、故障状态、请求程序号、运行状态中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述获取所述机器人的系统状态信息包括：

利用所述后台通道程序读取系统变量状态以获取所述系统状态信息。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述反馈信号通过总线传输。

10.一种机器人控制系统，其特征在于，包括：处理器、存储器、发送器和接收器，所述处理器分别耦接所述存储器、所述发送器和所述接收器，所述存储器存储有指令，所述发送器用于向其他设备发送信号，所述接收器用于接收来自于所述其他设备的信号，所述处理器用于执行所述指令以实现如权利要求1-9中任一项所述的方法。

11.一种可读存储介质，存储有指令，其特征在于，所述指令被执行时实现如权利要求1-9中任一项所述的方法。

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