CN113110255B - 一种编程机器人的控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种编程机器人的控制系统及方法，属于机器人技术领域，该编程机器人的控制系统及方法，通过设置功放频率统计单元、供电单元、功耗组件、能耗对比模块、行动轨迹记录模块和云端，同步的功放频率统计单元监测各个功耗组件支架的使用频率，结合该组件的耗电量数据，同时配合运作时长监测模块对中心控制器及其各个辅助电路功耗统一进行监测，同时配合使用过程中的提示单元对比多次使用轨迹的各部件相应的耗电量，结合相应的轨迹日志记录，并通过将数据形成表格后上传至云端数据，随即保持在多次轨迹的乃至以后长期使用时的轨迹及其功耗的变化，使其能够保持不断的优化，极大的提升了现有变成机器人的运作效率。
Description
技术领域
本发明属于机器人技术领域，具体为一种编程机器人的控制系统及方法。
背景技术
编程机器人具体为能够使机器人完成某种任务而设置的动作顺序描述。机器人运动和作业的指令都是由程序进行控制，常见的编制方法有两种，示教编程方法和离线编程方法。其中示教编程方法包括示教、编辑和轨迹再现，可以通过示教盒示教和导引式示教两种途径实现。由于示教方式实用性强，操作简便，因此大部分机器人都采用这种方式。离线编程方法是利用计算机图形学成果，借助图形处理工具建立几何模型，通过一些规划算法来获取作业规划轨迹，与示教编程不同，离线编程不与机器人发生关系，在编程过程中机器人可以照常工作，可用许多不同方法来规定机械手的运动，最简单的方法是向各关节伺服装置提供一组关节位置，然后等待伺服装置到达这些规定位置。比较复杂的方法是在机械手工作空间内插入一些中间位置。这种程序使所有关节同时开始运动和同时停止运动。用与机械手的形状无关的坐标来表示工具位置是更先进的方法，而且需要用一台计算机对解答进行计算。在笛卡儿空间内插入工具位置能使工具端点沿着路径跟随轨迹平滑运动。引入一个参考坐标系，用以描述工具位置，然后让该坐标系运动，这种结构就是属于一个用电器，然而现在的编程机器人大多采用独立的电控系统，对于扫地机器人以及一些工业自动化的区域编程机器人而言，其自带电源已经成为了必不可少的一项，如何在有限的电源内脱离电源补充完成更多的工作，是进一步提升编程机器人效率的方式，对于完成同一目标任务而言选择一个能耗更低的一个推荐系统，在编程机器人使用时是具备很好的辅助提升效果的。
发明内容
(一)解决的技术问题
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种编程机器人的控制系统及方法，解决了目前编程机器人并不具备一个能够将不同轨迹的能耗进行对比并给出最优方案的的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种编程机器人的控制系统，包括机器人终端和耗电量监测系统，所述机器人终端包括中心控制器、辅助电路和功耗组件，所述耗电量监测系统包括运作时长监测模块、间断式电压监测模块、提示单元、满电电压值监测模块、功放频率统计单元和额定功耗录入模块，所述机器人终端和耗电量监测系统内设置有同一个供电单元，所述中心控制器的输入端与辅助电路的输出端电连接，所述中心控制器的输入端与功耗组件的输出端电连接，所述功耗组件的输入端与中心控制器的输出端电连接，所述所述中心控制器的输出端与运作时长监测模块的输入端电连接，所述运作时长监测模块的输出端与间断式电压监测模块的输入端电连接，所述间断式电压监测模块的输出端与提示单元的输入端电连接，所述提示单元的输入端与额定功耗录入模块的输出端电连接，所述额定功耗录入模块的输入端与功放频率统计单元的输出端电连接，所述功放频率统计单元的输入端与满电电压值监测模块的输出端电连接，所述供电单元包括电源、电量监测模块和充放模块，所述功放频率统计单元的输入端与充放模块的输出端电连接，所述满电电压值监测模块的输入端与电量监测模块的输出端电连接，所述满电电压值监测模块的输出端与电源的输入端电连接，所述中心控制器的输入端与电源的输出端电连接。
作为本发明的进一步方案：所述功耗组件包括用电器1、用电器2、用电器3和用电器n，所述功耗组件中包括若干个种类的传感器且该传感器的各项数据中包括针对不同用电器n的用电量监测。
作为本发明的进一步方案：所述提示单元包括能耗对比模块和行动轨迹记录模块，所述提示单元中的能耗对比模块采用数据库配合，保持对专项耗电数据与相应轨迹进行综合比对。
作为本发明的进一步方案：所述提示单元的输出端与云端的输入端通过蜂窝网络连接，所述云端各项数据上传后形成若干单次运行能耗表，所述云端通过手机网站的方式可登陆进行访问各项上传数据。
作为本发明的进一步方案：所述辅助电路包括放大电路、信号电路、逻辑电路、整流电路、逆变电路、延时电路、比较电路、buck电路、boost电路，其辅助电路所产生的功耗与中心控制器功耗进行整体计算。
作为本发明的进一步方案：所述功耗组件中用电器包含驱动机构、液压机构、显示机构、成像机构、照明灯、蜂鸣器及功放组件。
作为本发明的进一步方案：一种编程机器人的控制方法，包括以下步骤：
S1、在机器人终端与耗电量监测系统使用前保持将供电单元状态处于满电状态，并将该机器人终端的各个功耗组件的额定功耗通过额定功耗录入模块进行收录，随着该编程机器人根据预设的底层指令进行运作时，其相应的各类功耗组件随着中心控制器的控制开始配合启用，在此过程中电源保持对中心控制器的电量供应，同时耗电量监测系统对中心控制器所消耗的电量进行连续监测，同步的满电电压值监测模块对电源进行状态监测。
S2、电源的消耗状态数据保持收录的同时，功放频率统计单元保持对功耗组件包含的各用电器启停时间配合相应的传感器，对所耗费的电量进行监测，得到各个不同用电器组之间的耗电量对比数据，随即电源的耗电量与相应的功耗组件耗电量对比下得出辅助电路与中心控制器的所用电量，同步的运作时长监测模块对中心控制器进行运作时间收集，配合间断式电压监测模块以恒定的时间段对中心控制器电压进行一次监测，获取其不同时间段的运作状态。
S3、随即提示单元内部的能耗对比模块将功耗组件中的各用电器与中心控制器进行能耗收录，并对比之前的同目标的底层逻辑命令所造成的功耗，随即将不同轨迹的功耗数据上传至云端，这时操作者在后续可以根据云端生成的单次运行能耗表进行数据对比，使其对比出最优轨迹进行后续的工作即可。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、该编程机器人的控制系统及方法，通过设置功放频率统计单元、供电单元、功耗组件、能耗对比模块、行动轨迹记录模块和云端，在使用时，通过满电电压值监测模块读取供电单元内的电量监测模块，同步的功放频率统计单元监测各个功耗组件支架的使用频率，结合该组件的耗电量数据，同时配合运作时长监测模块对中心控制器及其各个辅助电路功耗统一进行监测，同时配合使用过程中的提示单元对比多次使用轨迹的各部件相应的耗电量，结合相应的轨迹日志记录，并通过将数据形成表格后上传至云端数据，随即保持在多次轨迹的乃至以后长期使用时的轨迹及其功耗的变化，使其能够保持不断的优化，极大的提升了现有变成机器人的运作效率。
2、该编程机器人的控制系统及方法，通过设置满电电压值监测模块、运作时长监测模块、功耗组件、功放频率统计单元和额定功耗录入模块，在使用时，随着各个功耗组件的额定功耗录入后，根据实际使用的耗电量能够对各个额定功耗进行校准，同步的使用时能够实时对内部残存电流保持良好的监测，使其在使用的过程中，能够直接推送处剩余工作时间，这种方式能够更为准确对单次工作轨迹和剩余时间做出很好的预估效果。
附图说明
图1为本发明系统的结构示意图；
图中：1机器人终端、11中心控制器、12辅助电路、13功耗组件、2耗电量监测系统、21运作时长监测模块、22间断式电压监测模块、23满电电压值监测模块、24功放频率统计单元、25额定功耗录入模块、26提示单元、3供电单元、4云端。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
如图所示，本发明提供一种技术方案：一种编程机器人的控制系统，包括机器人终端1和耗电量监测系统2，机器人终端1包括中心控制器11、辅助电路12和功耗组件13，耗电量监测系统2包括运作时长监测模块21、间断式电压监测模块22、提示单元26、满电电压值监测模块23、功放频率统计单元24和额定功耗录入模块25，机器人终端1和耗电量监测系统2内设置有同一个供电单元3，中心控制器11的输入端与辅助电路12的输出端电连接，中心控制器11的输入端与功耗组件13的输出端电连接，功耗组件13的输入端与中心控制器11的输出端电连接，中心控制器11的输出端与运作时长监测模块21的输入端电连接，运作时长监测模块21的输出端与间断式电压监测模块22的输入端电连接，间断式电压监测模块22的输出端与提示单元26的输入端电连接，提示单元26的输入端与额定功耗录入模块25的输出端电连接，额定功耗录入模块25的输入端与功放频率统计单元24的输出端电连接，功放频率统计单元24的输入端与满电电压值监测模块23的输出端电连接，供电单元3包括电源、电量监测模块和充放模块，功放频率统计单元24的输入端与充放模块的输出端电连接，满电电压值监测模块23的输入端与电量监测模块的输出端电连接，满电电压值监测模块23的输出端与电源的输入端电连接，中心控制器11的输入端与电源的输出端电连接。
功耗组件13包括用电器1、用电器2、用电器3和用电器n，功耗组件13中包括若干个种类的传感器且该传感器的各项数据中包括针对不同用电器n的用电量监测，提示单元26包括能耗对比模块和行动轨迹记录模块，提示单元26中的能耗对比模块采用数据库配合，保持对专项耗电数据与相应轨迹进行综合比对，提示单元26的输出端与云端4的输入端通过蜂窝网络连接，云端4各项数据上传后形成若干单次运行能耗表，云端4通过手机网站的方式可登陆进行访问各项上传数据，辅助电路12包括放大电路、信号电路、逻辑电路、整流电路、逆变电路、延时电路、比较电路、buck电路、boost电路，其辅助电路12所产生的功耗与中心控制器11功耗进行整体计算，功耗组件13中用电器包含驱动机构、液压机构、显示机构、成像机构、照明灯、蜂鸣器及功放组件。
一种编程机器人的控制方法，包括以下步骤：
S1、在机器人终端1与耗电量监测系统2使用前保持将供电单元3状态处于满电状态，并将该机器人终端1的各个功耗组件13的额定功耗通过额定功耗录入模块25进行收录，随着该编程机器人根据预设的底层指令进行运作时，其相应的各类功耗组件13随着中心控制器11的控制开始配合启用，在此过程中电源保持对中心控制器11的电量供应，同时耗电量监测系统2对中心控制器11所消耗的电量进行连续监测，同步的满电电压值监测模块23对电源进行状态监测。
S2、电源的消耗状态数据保持收录的同时，功放频率统计单元24保持对功耗组件13包含的各用电器启停时间配合相应的传感器，对所耗费的电量进行监测，得到各个不同用电器组之间的耗电量对比数据，随即电源的耗电量与相应的功耗组件13耗电量对比下得出辅助电路12与中心控制器11的所用电量，同步的运作时长监测模块21对中心控制器11进行运作时间收集，配合间断式电压监测模块22以恒定的时间段对中心控制器11电压进行一次监测，获取其不同时间段的运作状态。
S3、随即提示单元26内部的能耗对比模块将功耗组件13中的各用电器与中心控制器11进行能耗收录，并对比之前的同目标的底层逻辑命令所造成的功耗，随即将不同轨迹的功耗数据上传至云端4，这时操作者在后续可以根据云端4生成的单次运行能耗表进行数据对比，使其对比出最优轨迹进行后续的工作即可。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (6)
1.一种编程机器人的控制系统，包括机器人终端(1)和耗电量监测系统(2)，其特征在于：所述机器人终端(1)包括中心控制器(11)、辅助电路(12)和功耗组件(13)，所述耗电量监测系统(2)包括运作时长监测模块(21)、间断式电压监测模块(22)、提示单元(26)、满电电压值监测模块(23)、功放频率统计单元(24)和额定功耗录入模块(25)，所述机器人终端(1)和耗电量监测系统(2)内设置有同一个供电单元(3)，所述中心控制器(11)的输入端与辅助电路(12)的输出端电连接，所述中心控制器(11)的输入端与功耗组件(13)的输出端电连接，所述功耗组件(13)的输入端与中心控制器(11)的输出端电连接，所述所述中心控制器(11)的输出端与运作时长监测模块(21)的输入端电连接，所述运作时长监测模块(21)的输出端与间断式电压监测模块(22)的输入端电连接，所述间断式电压监测模块(22)的输出端与提示单元(26)的输入端电连接，所述提示单元(26)的输入端与额定功耗录入模块(25)的输出端电连接，所述额定功耗录入模块(25)的输入端与功放频率统计单元(24)的输出端电连接，所述功放频率统计单元(24)的输入端与满电电压值监测模块(23)的输出端电连接，所述供电单元(3)包括电源、电量监测模块和充放模块，所述功放频率统计单元(24)的输入端与充放模块的输出端电连接，所述满电电压值监测模块(23)的输入端与电量监测模块的输出端电连接，所述满电电压值监测模块(23)的输出端与电源的输入端电连接，所述中心控制器(11)的输入端与电源的输出端电连接；
根据所述的一种编程机器人的控制系统，包括以下控制方法：
S1、在机器人终端(1)与耗电量监测系统(2)使用前保持将供电单元(3)状态处于满电状态，并将该机器人终端(1)的各个功耗组件(13)的额定功耗通过额定功耗录入模块(25)进行收录，随着该编程机器人根据预设的底层指令进行运作时，其相应的各类功耗组件(13)随着中心控制器(11)的控制开始配合启用，在此过程中电源保持对中心控制器(11)的电量供应，同时耗电量监测系统(2)对中心控制器(11)所消耗的电量进行连续监测，同步的满电电压值监测模块(23)对电源进行状态监测；
S2、电源的消耗状态数据保持收录的同时，功放频率统计单元(24)保持对功耗组件(13)包含的各用电器启停时间配合相应的传感器，对所耗费的电量进行监测，得到各个不同用电器组之间的耗电量对比数据，随即电源的耗电量与相应的功耗组件(13)耗电量对比下得出辅助电路(12)与中心控制器(11)的所用电量，同步的运作时长监测模块(21)对中心控制器(11)进行运作时间收集，配合间断式电压监测模块(22)以恒定的时间段对中心控制器(11)电压进行一次监测，获取其不同时间段的运作状态；
S3、随即提示单元(26)内部的能耗对比模块将功耗组件(13)中的各用电器与中心控制器(11)进行能耗收录，并对比之前的同目标的底层逻辑命令所造成的功耗，随即将不同轨迹的功耗数据上传至云端(4)，这时操作者在后续可以根据云端(4)生成的单次运行能耗表进行数据对比，使其对比出最优轨迹进行后续的工作即可。
2.根据权利要求1所述的一种编程机器人的控制系统，其特征在于：所述功耗组件(13)包括用电器1、用电器2、用电器3和用电器n，所述功耗组件(13)中包括若干个种类的传感器且该传感器的各项数据中包括针对不同用电器n的用电量监测。
3.根据权利要求1所述的一种编程机器人的控制系统，其特征在于：所述提示单元(26)包括能耗对比模块和行动轨迹记录模块，所述提示单元(26)中的能耗对比模块采用数据库配合，保持对专项耗电数据与相应轨迹进行综合比对。
4.根据权利要求1所述的一种编程机器人的控制系统，其特征在于：所述提示单元(26)的输出端与云端(4)的输入端通过蜂窝网络连接，所述云端(4)各项数据上传后形成若干单次运行能耗表，所述云端(4)通过手机网站的方式可登陆进行访问各项上传数据。
5.根据权利要求1所述的一种编程机器人的控制系统，其特征在于：所述辅助电路(12)包括放大电路、信号电路、逻辑电路、整流电路、逆变电路、延时电路、比较电路、buck电路、boost电路，其辅助电路(12)所产生的功耗与中心控制器(11)功耗进行整体计算。
6.根据权利要求1所述的一种编程机器人的控制系统，其特征在于：所述功耗组件(13)中用电器包含驱动机构、液压机构、显示机构、成像机构、照明灯、蜂鸣器及功放组件。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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