CN112276941A - 用于远程操控工业机器人的控制系统及信息采集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于远程操控工业机器人的控制系统及信息采集方法，该控制系统包括主控制器、液晶触摸屏装置、无线通讯装置、制动控制装置、电机驱动控制装置、避障与检测装置、传感器管理装置、图像数据采集模块装置、数据存储装置、语音识别模块装置、路径识别与检测装置、电源管理装置、系统诊断与报警装置、全局环境维护装置、电机转向控制装置以及执行监控装置。有益效果：降低操作者专业技能等级要求，使操作者避开现场恶劣的操作环境，实现远程实时操控和快速编程，提高效率，保障人身安全。

Description

用于远程操控工业机器人的控制系统及信息采集方法
本专利为分案申请，原申请的信息如下，名称：一种远程操控工业机器人作业的控制系统，申请号：2019106859134，申请日：2019-07-28。
技术领域
本发明涉及工业机器人技术领域，具体来说，涉及用于远程操控工业机器人的控制系统及信息采集方法。
背景技术
随着工业机器人应用领域的不断扩大，不可避免出现一些相对比较恶劣的工作环境，工作人员若长时间在现场操纵机器人，对操作者的人身安全和身心健康造成极大地危害，特别是在环境恶劣，时间紧迫，产品种类多，结构曲面复杂等情况下，传统的工业机器人在作业过程中大多数都是需要操作者在现场遥控，不能根据需求对工业机器人作业时进行远程控制，因此，现亟需一种能够远程操控的工业机器人作业的控制系统来完善机器人运行能力。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种远程操控工业机器人作业的控制系统，来解决背景技术中所提到的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：用于远程操控工业机器人的控制系统及信息采集方法包括主控制器、液晶触摸屏装置、无线通讯装置、制动控制装置、电机驱动控制装置、避障与检测装置、传感器管理装置、图像数据采集模块装置、数据存储装置、语音识别模块装置、路径识别与检测装置、电源管理装置、系统诊断与报警装置、全局环境维护装置、电机转向控制装置以及执行监控装置，其中，所述主控制器的输出端均分别与所述液晶触摸屏装置、所述无线通讯装置、所述制动控制装置、所述电机驱动控制装置、所述避障与检测装置、所述传感器管理装置、所述图像数据采集模块装置、所述数据存储装置、所述语音识别模块装置、所述路径识别与检测装置、所述电源管理装置、所述系统诊断与报警装置、所述全局环境维护装置、所述电机转向控制装置以及所述执行监控装置连接。
作为优选，所述数据存储装置包括数据库管理模块和数据库查询模块，所述数据库管理模块包括用户数据库管理模块和测量数据库管理模块，所述数据库查询模块包括按测点点号查询模块和按监测日期查询模块。
作为优选，机器人采集信息的方法具体步骤包括以下：将系统进行系统初始化；对信息进行信息采集，得到信息采集模块；通过采集后的信息进行信息预处理；将预处理后的信息向后台传送信息；后台接受到的信息在规定时间范围内收到指令则执行指令，在规定时间范围内没有收到指令则返回到信息采集模块中重新进行信息采集。
作为优选，所述图像数据采集模块装置包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、运放器U1、运放器U2、运放器U3、二极管D1以及二极管D2。
作为优选，所述电容C1的一端与所述运放器U1的一端连接并接电源，所述电容C1的另一端接地，所述运放器U1的正极与所述电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端接地，所述运放器的一端分别与所述电阻R7以及所述电容C2和所述电阻R1的一端连接，所述电阻R7的另一端分别与所述二极管D1的正极以及所述二极管D2的负极连接，所述二极管D1以及所述二极管D2的另一端均与电源连接，所述电容C2的另一端分别与所述运放器U1的负极以及所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与所述电阻R1、所述电容C3以及所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与所述电阻R5以及所述电阻R6的一端连接，所述电阻R5以及所述电阻R6的另一端均相连接并接地，所述运放器U1的另一端与所述电容C4的一端连接并接电源，所述电容C4的另一端接地。
作为优选，所述电容C5的一端分别与所述运放器U2的正极以及所述电容C6的一端连接并接电源，所述电容C5的另一端分别与所述电容C6的另一端以及所述运放器U3的正极和所述电阻R8的一端连接并接电源，所述电阻R8的另一端接地，所述运放器U3的负极分别与所述电阻R13以及所述电阻R15和所述电阻R17的一端连接，所述电阻R17的另一端与所述运放器U3的一端连接并接电源，所述电阻R13另一端与所述电阻R10连接，所述电阻R10两端分别与所述电阻R9以及所述电阻R11的一端连接，所述电阻R9以及所述电阻R11的另一端均接电源，所述电阻R15的另一端与所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端分别与所述电阻R16以及所述运放器U2的负极和所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端接电源，所述电阻R16的另一端与所述运放器U2的一端连接并接电源。
作为优选，所述图像数据采集模块装置包括主程序、系统初始化、DSP串口初始化、串口终端设置模块、等待中断、中断发生、采集中断、读取摄像头数据、发送图像数据、发送完毕以及中断返回。
作为优选，所述主程序与所述系统初始化的输入端连接，所述系统初始化的输出端与所述DSP串口初始化的输入端连接，所述DSP串口初始化的输出端与所述串口终端设置模块的输入端连接，所述串口终端设置模块接受信息进行等待中断，中断发生后实行采集中断，所述采集中断后读取摄像头数据，所述采集未中断后中断返回，所述读取摄像头数据将读书的数据实行发送图像数据，发送完毕实行中断返回，发送未完毕返回发送图像数据进行重新发送。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、降低操作者专业技能等级要求，使操作者避开现场恶劣的操作环境，实现远程实时操控和快速编程，提高效率，保障人身安全。
2、方便对机器人进行远程控制，便于机器人在工业生产中的作业活动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。
图1是根据本发明实施例的远程操控工业机器人作业的控制系统的主框图；
图2是根据本发明实施例的远程操控工业机器人作业的控制系统的图像数据采集流程图；
图3是根据本发明实施例的远程操控工业机器人作业的控制系统的数据存储系统框图；
图4是根据本发明实施例的远程操控工业机器人作业的控制系统的制动控制系统流程图；
图5是根据本发明实施例的远程操控工业机器人作业的控制系统的数据采集系统电路图。
图中：
1、主控制器；2、液晶触摸屏装置；3、无线通讯装置；4、制动控制装置；5、电机驱动控制装置；6、避障与检测装置；7、传感器管理装置；8、图像数据采集模块装置；9、数据存储装置；10、语音识别模块装置；11、路径识别与检测装置；12、电源管理装置；13、系统诊断与报警装置；14、全局环境维护装置；15、电机转向控制装置；16、执行监控装置；17、数据库管理模块；18、数据库查询模块。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例一，如图1所示，根据本发明实施例的一种远程操控工业机器人作业的控制系统，包括主控制器1、液晶触摸屏装置2、无线通讯装置3、制动控制装置4、电机驱动控制装置5、避障与检测装置6、传感器管理装置7、图像数据采集模块装置8、数据存储装置9、语音识别模块装置10、路径识别与检测装置11、电源管理装置12、系统诊断与报警装置13、全局环境维护装置14、电机转向控制装置15以及执行监控装置16，其中，所述主控制器1的输出端均分别与所述液晶触摸屏装置2、所述无线通讯装置3、所述制动控制装置4、所述电机驱动控制装置5、所述避障与检测装置6、所述传感器管理装置7、所述图像数据采集模块装置8、所述数据存储装置9、所述语音识别模块装置10、所述路径识别与检测装置11、所述电源管理装置12、所述系统诊断与报警装置13、所述全局环境维护装置14、所述电机转向控制装置15以及所述执行监控装置16连接。
实施例二，如图3所示，所述数据存储装置9包括数据库管理模块17和数据库查询模块18，所述数据库管理模块17包括用户数据库管理模块和测量数据库管理模块，所述数据库查询模块18包括按测点点号查询模块和按监测日期查询模块。
实施例三，如图4所示，机器人采集信息的方法具体步骤包括以下：
S101：将系统进行系统初始化；
S102：对信息进行信息采集，得到信息采集模块；
S103：通过采集后的信息进行信息预处理；
S104：将预处理后的信息向后台传送信息；
S105：后台接受到的信息在规定时间范围内收到指令则执行指令，在规定时间范围内没有收到指令则返回到信息采集模块中重新进行信息采集。
实施例四，如图2所示，所述图像数据采集模块装置8包括主程序、系统初始化、DSP串口初始化、串口终端设置模块、等待中断、中断发生、采集中断、读取摄像头数据、发送图像数据、发送完毕以及中断返回，所述主程序与所述系统初始化的输入端连接，所述系统初始化的输出端与所述DSP串口初始化的输入端连接，所述DSP串口初始化的输出端与所述串口终端设置模块的输入端连接，所述串口终端设置模块接受信息进行等待中断，中断发生后实行采集中断，所述采集中断后读取摄像头数据，所述采集未中断后中断返回，所述读取摄像头数据将读书的数据实行发送图像数据，发送完毕实行中断返回，发送未完毕返回发送图像数据进行重新发送。
实施例五，如图5所示，所述图像数据采集模块装置8包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、运放器U1、运放器U2、运放器U3、二极管D1以及二极管D2，所述电容C1的一端与所述运放器U1的一端连接并接电源，所述电容C1的另一端接地，所述运放器U1的正极与所述电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端接地，所述运放器的一端分别与所述电阻R7以及所述电容C2和所述电阻R1的一端连接，所述电阻R7的另一端分别与所述二极管D1的正极以及所述二极管D2的负极连接，所述二极管D1以及所述二极管D2的另一端均与电源连接，所述电容C2的另一端分别与所述运放器U1的负极以及所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与所述电阻R1、所述电容C3以及所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与所述电阻R5以及所述电阻R6的一端连接，所述电阻R5以及所述电阻R6的另一端均相连接并接地，所述运放器U1的另一端与所述电容C4的一端连接并接电源，所述电容C4的另一端接地，所述电容C5的一端分别与所述运放器U2的正极以及所述电容C6的一端连接并接电源，所述电容C5的另一端分别与所述电容C6的另一端以及所述运放器U3的正极和所述电阻R8的一端连接并接电源，所述电阻R8的另一端接地，所述运放器U3的负极分别与所述电阻R13以及所述电阻R15和所述电阻R17的一端连接，所述电阻R17的另一端与所述运放器U3的一端连接并接电源，所述电阻R13另一端与所述电阻R10连接，所述电阻R10两端分别与所述电阻R9以及所述电阻R11的一端连接，所述电阻R9以及所述电阻R11的另一端均接电源，所述电阻R15的另一端与所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端分别与所述电阻R16以及所述运放器U2的负极和所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端接电源，所述电阻R16的另一端与所述运放器U2的一端连接并接电源。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
在实际应用时，将机器人控制系统内部的终端与客户端连接，在远程操控下对机器人进行控制，促使机器人在工业生产中进行作业，方便对机器人进行有效的控制，且驱动机器人能够避免各种障碍物以及提高机器人的工作效率，机器人在工业生产厂中，通过将系统进行初始化，将在现场的信息进行有效的采集，采集后的数据信息进行预处理，处理后的数据则通过发送模块向后台传送，在发送过程中信息在规定时间范围内接受到指令后则直接执行命令，如果在规定时间范围内没有接受到指令则重新返回信息采集模块处进行信息采集，从而便于机器人能够更好在预定的线路上进行作业。
通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

Claims (5)

1.用于远程操控工业机器人的控制系统及信息采集方法，其特征在于，包括主控制器（1）、液晶触摸屏装置（2）、无线通讯装置（3）、制动控制装置（4）、电机驱动控制装置（5）、避障与检测装置（6）、传感器管理装置（7）、图像数据采集模块装置（8）、数据存储装置（9）、语音识别模块装置（10）、路径识别与检测装置（11）、电源管理装置（12）、系统诊断与报警装置（13）、全局环境维护装置（14）、电机转向控制装置（15）以及执行监控装置（16），其中，所述主控制器（1）的输出端均分别与所述液晶触摸屏装置（2）、所述无线通讯装置（3）、所述制动控制装置（4）、所述电机驱动控制装置（5）、所述避障与检测装置（6）、所述传感器管理装置（7）、所述图像数据采集模块装置（8）、所述数据存储装置（9）、所述语音识别模块装置（10）、所述路径识别与检测装置（11）、所述电源管理装置（12）、所述系统诊断与报警装置（13）、所述全局环境维护装置（14）、所述电机转向控制装置（15）以及所述执行监控装置（16）连接；
所述数据存储装置（9）包括数据库管理模块（17）和数据库查询模块（18），所述数据库管理模块（17）包括用户数据库管理模块和测量数据库管理模块，所述数据库查询模块（18）包括按测点点号查询模块和按监测日期查询模块；
所述图像数据采集模块装置（8）包括主程序、系统初始化、DSP串口初始化、串口终端设置模块、等待中断、中断发生、采集中断、读取摄像头数据、发送图像数据、发送完毕以及中断返回；
机器人采集信息的方法包括：
S1. 将系统进行系统初始化；
S2. 对信息进行信息采集，得到信息采集模块；
S3. 通过采集后的信息进行信息预处理；
S4. 将预处理后的信息向后台传送信息；
S5. 后台接受到的信息在规定时间范围内收到指令则执行指令，在规定时间范围内没有收到指令则返回到信息采集模块中重新进行信息采集。
2.根据权利要求1所述的用于远程操控工业机器人的控制系统及信息采集方法，其特征在于，所述图像数据采集模块装置（8）包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、运放器U1、运放器U2、运放器U3、二极管D1以及二极管D2。
3.根据权利要求2所述的用于远程操控工业机器人的控制系统及信息采集方法，其特征在于，所述电容C1的一端与所述运放器U1的一端连接并接电源，所述电容C1的另一端接地，所述运放器U1的正极与所述电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端接地，所述运放器的一端分别与所述电阻R7以及所述电容C2和所述电阻R1的一端连接，所述电阻R7的另一端分别与所述二极管D1的正极以及所述二极管D2的负极连接，所述二极管D1以及所述二极管D2的另一端均与电源连接，所述电容C2的另一端分别与所述运放器U1的负极以及所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与所述电阻R1、所述电容C3以及所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端分别与所述电阻R5以及所述电阻R6的一端连接，所述电阻R5以及所述电阻R6的另一端均相连接并接地，所述运放器U1的另一端与所述电容C4的一端连接并接电源，所述电容C4的另一端接地。
4.根据权利要求2所述的用于远程操控工业机器人的控制系统及信息采集方法，其特征在于，所述电容C5的一端分别与所述运放器U2的正极以及所述电容C6的一端连接并接电源，所述电容C5的另一端分别与所述电容C6的另一端以及所述运放器U3的正极和所述电阻R8的一端连接并接电源，所述电阻R8的另一端接地，所述运放器U3的负极分别与所述电阻R13以及所述电阻R15和所述电阻R17的一端连接，所述电阻R17的另一端与所述运放器U3的一端连接并接电源，所述电阻R13另一端与所述电阻R10连接，所述电阻R10两端分别与所述电阻R9以及所述电阻R11的一端连接，所述电阻R9以及所述电阻R11的另一端均接电源，所述电阻R15的另一端与所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端分别与所述电阻R16以及所述运放器U2的负极和所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端接电源，所述电阻R16的另一端与所述运放器U2的一端连接并接电源。
5.根据权利要求1所述的用于远程操控工业机器人的控制系统及信息采集方法，其特征在于，所述主程序与所述系统初始化的输入端连接，所述系统初始化的输出端与所述DSP串口初始化的输入端连接，所述DSP串口初始化的输出端与所述串口终端设置模块的输入端连接，所述串口终端设置模块接受信息进行等待中断，中断发生后实行采集中断，所述采集中断后读取摄像头数据，所述采集未中断后中断返回，所述读取摄像头数据将读书的数据实行发送图像数据，发送完毕实行中断返回，发送未完毕返回发送图像数据进行重新发送。
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