CN112621744A - 一种机器人远程控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种机器人远程控制系统及其控制方法，属于机器人控制领域。本发明提供一种能够实时跟踪机器人当前执行的指令状态、实时对指令进行动态编排、控制机器人动态切换指令的机器人远程控制系统及其控制方法。机器人远程控制方法，远程控制端发送查询指令，指令识别单元返回机器人当前正在执行的指令组；指令更新单元控制指令识别单元实时获取当前机器人在执行过程中的更新指令，根据接收的用户指令对指令组内的指令的级联关系进行编排，修改指令单元的上下级关联关系，将编排后的指令单元下发给机器人；指令执行单元控制机器人根据新的指令单元继续运行；判断当前机器人正在执行的指令单元是否允许实时打断。本发明主要用于控制机器人。

Description

一种机器人远程控制系统及其控制方法

技术领域

本发明属于机器人控制领域，具体涉及一种机器人远程控制系统及其控制方法。

背景技术

现有的机器人远程控制方案，远程控制端无法实现指令的动态编排功能，当远控端将运行指令下发到机器人后，在该组指令执行结束之前，远控端不能在机器人执行前述指令组过程中重新编排指令，不具备动态切换指令的能力。以打印机为例，如果正在打印一个10页的文档，打印的过程中，用户不想打印第9页了，或者用户修改了第9页，打印机是不能够在已经执行的任务中做出调整的，只能停止当前打印任务，重新下发新的打印文档，不能做到打印过程中实时修改打印任务。

以机器人在展览馆中的导览讲解为例，其中一组讲解指令组包括导航指令、语音指令、图片展示指令、肢体动作指令等组合而成，远控端控制机器人讲解后，将该组指令同时下发到机器人，机器人依次/并行执行各个指令单元。

假如讲解指令组由10个指令单元组成，前3个指令单元分别是导航到讲解点A、抬起胳膊、开始说话，那么常规的情况下，机器人执行完这3个指令后就会销毁或者丢弃，远控端无法控制机器人在执行完第4个指令单元后跳转到第1个指令单元执行，同时保证后续未执行指令单元的连续性。

因此，就需要一种能够实时跟踪机器人当前执行的指令状态、实时对指令进行动态编排、控制机器人动态切换指令的机器人远程控制系统及其控制方法。

发明内容

本发明针对现有的控制系统不能跳转指令、不能打断当前执行的指令、不能灵活控制机器人的缺陷，提供一种能够实时跟踪机器人当前执行的指令状态、实时对指令进行动态编排、控制机器人动态切换指令的机器人远程控制系统及其控制方法。

本发明的技术方案如下：

本发明所涉及的一种机器人远程控制系统，它包括远程控制端、指令识别单元、指令更新单元、指令编排单元、指令执行单元和指令判断单元，

所述远程控制端用于与机器人建立连接，并进行人机交互；

所述指令识别单元用于实时获取当前机器人的指令组；

所述指令更新单元用于对所述指令识别单元发出更新指令，所述指令识别单元实时获取当前机器人的更新指令；

所述指令编排单元用于根据接收到的用户指令对指令组内的指令进行编排级联关系；

所述指令执行单元用于根据机器人当前的指令单元运行；

所述指令判断单元用于根据当前指令单元是否允许实施打断选择是否打断当前指令单元的运行。

进一步地：它还包括通讯单元和数据存储单元，所述通讯单元用于与远程控制端无线通讯，所述数据存储单元用于存储机器人的当前状态信息。

进一步地：所述指令单元包括唯一标识码、指令类型、上级指令、下级指令、打断标识、销毁参数、运行参数和结束参数。

本发明所涉及的一种机器人远程控制系统的控制方法，它包括以下步骤：

S1、远程控制端与机器人建立连接后，远程控制端发送查询指令，指令识别单元返回机器人当前正在执行的指令组；

S2、所述远程控制端收到并显示指令组，指令更新单元控制所述指令识别单元实时获取当前机器人在执行过程中的更新指令，所述指令识别单元将每次切换指令后的当前指令所对应的唯一标识码回传到所述远程控制端；

S3、指令编排单元根据接收的用户指令对指令组内的指令的级联关系进行编排，修改指令单元的上下级关联关系，从而形成新的指令单元；

S4、将编排后的指令单元下发给机器人；

S5、指令执行单元控制机器人根据新的指令单元继续运行；

S6、指令判断单元判断当前机器人正在执行的指令单元是否允许实时打断，如果允许打断，则所述指令执行单元切换至新的下级指令单元继续执行；如果不允许打断，则所述指令执行单元修改当前指令的下级指令标识，将其指向新的指令单元。

进一步地：在S1之前，机器人开机后进入初始化，所述初始化包括网络连接、检查机器人各部位是否正常工作。

进一步地：在S1中，用户通过网页或者客户端app登录远程控制端，远程控制端根据用户登录的id获取到有访问权限的机器人，并展示机器人上传的状态信息。

进一步地：在S2中，所述唯一标识码用于将当前指令通过通讯单元与所述远程控制端连接，从而更新机器人的当前状态，并将状态数据存储到数据存储单元。

本发明的有益效果是：

本发明所涉及的一种机器人远程控制系统及其控制方法，不但可以实现对机器人指令执行状态的实时跟踪，同时可以实现动态编排指令、控制机器人动态切换指令。能够在任意运行中的节点实现指令组的更新，从而实现了更加灵活、方便的机器人远程控制。

附图说明

图1为本发明的控制方法的流程图；

图2为控制系统的初始化流程图；

图3为远程控制端的用户登录的流程图；

图4为编排指令组的流程图；

图5为指令单元不允许被打断时的流程图；

图6为指令单元允许被打断时的流程图；

图7为指令执行单元的工作流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

实施例1

结合图1说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种机器人远程控制系统，它包括远程控制端、指令识别单元、指令更新单元、指令编排单元、指令执行单元和指令判断单元，

所述远程控制端用于与机器人建立连接，并进行人机交互；

所述指令识别单元用于实时获取当前机器人的指令组；

所述指令更新单元用于对所述指令识别单元发出更新指令，所述指令识别单元实时获取当前机器人的更新指令；

所述指令编排单元用于根据接收到的用户指令对指令组内的指令进行编排级联关系；

所述指令执行单元用于根据机器人当前的指令单元运行；

所述指令判断单元用于根据当前指令单元是否允许实施打断选择是否打断当前指令单元的运行。

实施例2

结合实施例1说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种机器人远程控制系统，它还包括通讯单元和数据存储单元，所述通讯单元用于与远程控制端无线通讯，所述数据存储单元用于存储机器人的当前状态信息。数据存储模块保存机器人的登录状态、指令组数据；数据通信模块用于远程控制端和机器人间的数据通信。

实施例3

结合实施例1说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种机器人远程控制系统，所述指令单元包括唯一标识码、指令类型、上级指令、下级指令、打断标识、销毁参数、运行参数和结束参数。指令组由不同的指令单元组成，指令单元包括唯一标识码、指令类型、上级指令、下级指令、打断标识、销毁参数、运行参数和结束参数：

(1)唯一标识码：该标识码具备全局唯一性，同一指令类型的标识码也不同。

(2)指令类型：用来区分机器人不同的功能类型，如说话、运动、播放视频、播放图片等。

(3)上级指令：该指令单元关联的上级指令。

(4)下级指令：该指令单元关联的下级指令。

(5)打断标识：该命令单元是否允许打断的标识。

(6)销毁参数：该命令销毁时需要执行的参数。

(7)运行参数：该命令开始运行时需要执行的参数。

(8)结束参数：该命令结束运行时需要执行的参数。

实施例4

结合图2-图7以及实施例1说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种机器人远程控制系统的控制方法，它包括以下步骤：

S1、远程控制端与机器人建立连接后，远程控制端发送查询指令，指令识别单元返回机器人当前正在执行的指令组；远程控制端与机器人建立连接后，远程控制端发送查询指令，机器人返回当前正在执行的指令组；

S2、所述远程控制端收到并显示指令组，指令更新单元控制所述指令识别单元实时获取当前机器人在执行过程中的更新指令，所述指令识别单元将每次切换指令后的当前指令所对应的唯一标识码回传到所述远程控制端；

S3、指令编排单元根据接收的用户指令对指令组内的指令的级联关系进行编排，修改指令单元的上下级关联关系，从而形成新的指令单元；譬如原指令关系A→B→C→D，可以修改为A→C→B→D；

S4、将编排后的指令单元下发给机器人；将编排后的指令单元下发给机器人，机器人将收到的指令集存储为新的执行流水线；

S5、指令执行单元控制机器人根据新的指令单元继续运行；客户端的指令组通过通信模块发送到目标机器人，机器人接收到指令组后按照预置的指令功能执行；

S6、指令判断单元判断当前机器人正在执行的指令单元是否允许实时打断，如果允许打断，则所述指令执行单元切换至新的下级指令单元继续执行；如果不允许打断，则所述指令执行单元修改当前指令的下级指令标识，将其指向新的指令单元。机器人切换到新的指令单元运行，机器人判断当前正在执行的指令单元是否允许实时打断，如果允许打断，则马上切换到新的流水线对应的下级指令单元执行。如果不允许打断，则修改当前指令的下级指令标识，将其指向新的执行流水线中的指令单元。

譬如机器人现行的指令组是A→B→C→D，现在正在执行指令单元C。机器人收到新的指令组A→C→B→D。如果指令单元C允许打断(打断标识)，则马上切换到新的流水线对应的下级指令单元(B单元)执行；如果指令单元C不允许打断，则将C指令单元的下级指令修改为新指令组所在执行流水线的指令单元(B单元)，这样当指令单元C执行结束后，自动跳转后下级指令(B单元)开始执行，从而实现了指令组的跳转。指令的编排采用类型流程图的图形化编排方式，指令单元之间具有先后的次序关系。譬如，控制机器人实现看到人打招呼的功能。功能描述：机器人看到人后说“你好”；用到的命令单元：看到人的指令、说指定文字的指令。编排的指令组如下：

功能描述：修改上面的指令组，机器人看到人后说“很高兴见到你”

用到的命令单元：看到人的指令、说指定文字的指令。

编排的指令组如下：

用户编排指令单元的时候可以指令单元的属性参数中设置是否允许打断。

实施例5

结合实施例4说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种机器人远程控制系统的控制方法，在S1之前，机器人开机后进入初始化，所述初始化包括网络连接、检查机器人各部位是否正常工作。机器人开机后，初始化网络连接，检查各部位，如底盘、身体、头部的驱动器、传感器是否正常工作。根据自己的唯一标识连接到通信模块，更新自己的状态，包括是否在线，自检状态，将状态数据存储到数据存储模块。

实施例6

结合实施例4说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种机器人远程控制系统的控制方法，在S1中，用户通过网页或者客户端app登录远程控制端，远程控制端根据用户登录的id获取到有访问权限的机器人，并展示机器人上传的状态信息。用户通过网页或者客户端app登录远程控制端，远程控制端根据用户登录的id获取到有访问权限的机器人，并展示机器人上传的状态信息。控制端通过类似visio流程图这种图形化界面的方式编排指令组，指令组由不同的指令单元构成。指令代表机器人具备的或者可执行的某种能力。既可以是PC的网页端也可以是手机的app客户端。用户密码验证后即可获得该用户名下所拥有机器人的控制权。客户端跟机器人通过通信服务器建立通信。

实施例7

结合实施例4说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种机器人远程控制系统的控制方法，在S2中，所述唯一标识码用于将当前指令通过通讯单元与所述远程控制端连接，从而更新机器人的当前状态，并将状态数据存储到数据存储单元。

指令组包括：运动系列指令单元、听觉系列指令单元、视觉系列指令单元、语音系列指令单元、感知系列指令单元、表情系列指令单元。

(1)运动系列指令单元包括：前进指令、后退指令、旋转指令、运动到指定地点、按照指定路线运动。前进指令，机器人通过软件编程的方式事先内置了一段功能代码，当收到该指令后，会控制机器人往前运行一段距离。

(2)听觉系列指令单元：听到指定声音指令、听到指定时间长度的声音指令、听到指定分贝声音的指令、听到指定旋律的指令。听到指定声音指令：机器人通过软件编程的方式事先内置了一段功能代码，当收到该指令后，会控制机器人开始收听声音，直到收到指定的声音为止。

(3)视觉系列指令单元：看到人的指令、看到物品的指令、看到光线强度的指令、看到指定人脸的指令、看到指定车牌的指令。看到人的指令：机器人通过软件编程的方式事先内置了一段功能代码，当收到该指令后，会控制机器人开始分析摄像头中是否有人出现，直到看到有人为止。

(4)语音系列指令单元：说指定文字的指令、播放指定音频的指令。说指定文字的指令：机器人通过软件编程的方式事先内置了一段功能代码，当收到该指令后，会控制机器人通过语音合成的方式说出指定的文字内容。

(5)感知系列指令单元：感知到障碍物指令、感知到触摸指令、感知到气味指令。感知到障碍物指令：机器人通过软件编程的方式事先内置了一段功能代码，当收到该指令后，会控制机器人开始分析周围的障碍物。

(6)表情系列指令单元：包括高兴、害羞、生气、悲伤、痛哭、微笑、说话、调皮指令。高兴指令单元：机器人通过软件编程的方式事先内置了一段功能代码，当收到该指令后，会控制机器人显示出高兴的表情。

机器人的指令单元可通过机器人功能的增加而扩展。

Claims (7)

1.一种机器人远程控制系统，其特征在于，它包括远程控制端、指令识别单元、指令更新单元、指令编排单元、指令执行单元和指令判断单元，

所述远程控制端用于与机器人建立连接，并进行人机交互；

所述指令识别单元用于实时获取当前机器人的指令组；

所述指令更新单元用于对所述指令识别单元发出更新指令，所述指令识别单元实时获取当前机器人的更新指令；

所述指令编排单元用于根据接收到的用户指令对指令组内的指令进行编排级联关系；

所述指令执行单元用于根据机器人当前的指令单元运行；

所述指令判断单元用于根据当前指令单元是否允许实施打断选择是否打断当前指令单元的运行。

2.根据权利要求1所述的一种机器人远程控制系统，其特征在于，它还包括通讯单元和数据存储单元，所述通讯单元用于与远程控制端无线通讯，所述数据存储单元用于存储机器人的当前状态信息。

3.根据权利要求1所述的一种机器人远程控制系统，其特征在于，所述指令单元包括唯一标识码、指令类型、上级指令、下级指令、打断标识、销毁参数、运行参数和结束参数。

4.一种机器人远程控制系统的控制方法，其特征在于，它包括以下步骤：

S1、远程控制端与机器人建立连接后，远程控制端发送查询指令，指令识别单元返回机器人当前正在执行的指令组；

S2、所述远程控制端收到并显示指令组，指令更新单元控制所述指令识别单元实时获取当前机器人在执行过程中的更新指令，所述指令识别单元将每次切换指令后的当前指令所对应的唯一标识码回传到所述远程控制端；

S3、指令编排单元根据接收的用户指令对指令组内的指令的级联关系进行编排，修改指令单元的上下级关联关系，从而形成新的指令单元；

S4、将编排后的指令单元下发给机器人；

S5、指令执行单元控制机器人根据新的指令单元继续运行；

S6、指令判断单元判断当前机器人正在执行的指令单元是否允许实时打断，如果允许打断，则所述指令执行单元切换至新的下级指令单元继续执行；如果不允许打断，则所述指令执行单元修改当前指令的下级指令标识，将其指向新的指令单元。

5.根据权利要求4所述的一种机器人远程控制系统的控制方法，其特征在于，在S1之前，机器人开机后进入初始化，所述初始化包括网络连接、检查机器人各部位是否正常工作。

6.根据权利要求4所述的一种机器人远程控制系统的控制方法，其特征在于，在S1中，用户通过网页或者客户端app登录远程控制端，远程控制端根据用户登录的id获取到有访问权限的机器人，并展示机器人上传的状态信息。

7.根据权利要求4所述的一种机器人远程控制系统的控制方法，其特征在于，在S2中，所述唯一标识码用于将当前指令通过通讯单元与所述远程控制端连接，从而更新机器人的当前状态，并将状态数据存储到数据存储单元。

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