CN113341959A - 一种机器人数据统计方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种机器人数据统计方法及其系统，属于汽车数据采集技术领域。它解决了现有的技术因网络延时存在数据计时不准确的问题。本机器人数据统计方法包括：创建二维数组，将机器人的所有程序执行指令集合和不同类型的执行动作集合分别对应设置到二维数组的行和列中；创建程序时钟发生器计时算法；在机器人启动时，根据程序执行指令的先后顺序来控制机器人执行动作，并由程序时钟发生器计时算法记录每个程序执行指令的开始时间和结束时间，将结束时间和开始时间进行差值计算获得每个程序执行指令的运行时间进而存入二维数组对应的程序执行指令和执行动作的相应行和列中。还提出了一种机器人数据统计系统。本发明能够提高数据的计时精确度。
Description
技术领域
本发明属于汽车数据采集技术领域，涉及一种机器人数据统计方法及其系统。
背景技术
随着汽车制造业的快速发展，对汽车制造的智能化和自动化水平提出了更高的要求，目前，越来越多的汽车厂家使用机器人来完成汽车制造过程中的焊接、涂装、组装等工序。但随之而来的，智能生产过程中智能装备之间，智能装备与智能化产品、物流系统、检测系统、工业软件、工业云平台之间数据共享和互联互通的需求越来越迫切。
在目前工业物联网行业中，常用的获取机器人数据信息的方法主要有两种：一种为边缘网关推送平台计算法，其计算原理为：由边缘网关(SDK)去取机器人信息，再将取到信息推送到平台，平台再计算出时间结果，元数据有一次网络传输，计算存在误差。
另一种为平台直接访问机器人计算法，其计算原理为：由平台通过必要的触发变量信息对机器人进行计时，再通过相应变量触发来计算出时间结果，元数据有两次网络传输，计算存在误差，特别是无线网络传输误差更大。
因此，就目前这两种计算方法来说，都存在因元数据会受到网络延时和推送频率因素的影响而导致获取的数据存在时间不准确的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种机器人数据统计方法及其系统，其所要解决的技术问题是：如何提高数据的计时精确度。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种机器人数据统计方法，包括：
创建二维数组，将机器人的所有程序执行指令集合和不同类型的执行动作集合分别对应设置到二维数组的行和列中；
创建程序时钟发生器计时算法；
在机器人启动时，根据程序执行指令的先后顺序来控制机器人执行动作，并由程序时钟发生器计时算法记录每个程序执行指令的开始时间和结束时间，将结束时间和开始时间进行差值计算获得每个程序执行指令的运行时间进而存入二维数组对应的程序执行指令和执行动作的相应行和列中。
本机器人数据统计方法首先创建二维数组，将机器人生产过程中需要执行的全部程序执行指令预先存入到二维数组中，其存入的方式可以是横向排列的方式存入到二维数组的各行上，则二维数组的各列上对应不同类型的执行动作；也可以是纵向排列的方式存入到二维数组的各列上，则二维数组的各行上对应不同类型的执行动作。在机器人启动时，开始执行各个程序执行指令，在执行各程序执行指令时，由程序时钟发生器获得每个程序执行指令的运行时间并将其存入到二维数组与程序执行指令和执行动作相对应的行和列中。本方法通过创建程序时钟发生器计时算法，在机器人进行操作时，程序时钟发生器计时算法启动对每个程序执行指令进行计时并将换算获得的运行时间存入二维数组中，在平台需要数据时，可直接调取每个机器人动作指令的运行时间数据，无中间网络传输过程，数据准确性高，无造假及出错可能性，解决了现有数据传输过程中，存在网络延时而导致计时数据不准确的问题。
在上述的机器人数据统计方法中，创建二维数组的操作包括：
根据机器人的程序执行指令条数和执行动作的类别数定义二维数组行数和列数；
将全部程序执行指令以横向排列的方式设置到二维数组的行中；将不同类型的执行动作以纵向排列的方式设置到二维数组的列中。
根据机器人的程序执行指令条数和执行动作的类别数定义二维数组行数和列数，保证具有足够的存储空间。
在上述的机器人数据统计方法中，创建二维数组的操作包括：
首先根据机器人的程序执行指令条数和执行动作的类别数定义二维数组行数和列数；
将全部程序执行指令以纵向排列的方式设置到二维数组的列中；将不同类型的执行动作以横向排列的方式设置到二维数组的行中。
在上述的机器人数据统计方法中，创建的二维数组包括当前数组和历史数组，所述当前数组用于记录当前发生的每个程序执行指令的运行时间，所述历史数组用于获取当前数组所有行所有列的运行时间并存储到与程序执行指令和执行动作相对应的行和列中。历史数组的设置，保证数据可追溯。
在上述的机器人数据统计方法中，所述执行动作集合包括移动动作、焊接动作、等待动作、故障动作和抓放件动作。
在上述的机器人数据统计方法中，在机器人启动时，首先对二维数组进行初始化操作，将二维数组中当前数组的所有行对应的每一列清零。对二维数组的数据进行循环定期初始化，达到一循环一存储的效果。
在上述的机器人数据统计方法中，在机器人启动时，根据程序执行指令的先后顺序控制机器人来执行动作的同时，后台程序扫描模块实时对每个程序执行指令进行监测，判断是否存在不满足程序执行指令的条件，在判断存在不满足程序执行指令的条件时，由程序时钟发生器计时算法记录等待动作的开始时间，在判断满足程序执行指令的条件时记录等待动作的结束时间，根据结束时间与开始时间的差值获得等待动作的时间。记录等待动作的时间，比如在执行焊接动作的程序执行指令时，监测到执行焊接动作的条件不满足时，则就进入了等待动作，由此可获知每个执行动作的工作效率情况。
在上述的机器人数据统计方法中，所述机器人数据统计方法还包括：
提取二维数组中存储的各时间信息，通过时间进度条的方式来展示每个程序执行指令所对应的时间占比；并对各个执行动作的时间进行统计，通过原理图和效果图的方式来展示各个执行动作的占比。通过时间进度条、原理图和效果图的方式可直观了解到各个程序执行指令所需的时间，进而根据这些信息可清晰了解到机器人的工作情况，有助于后期对机器人的工作效率作出改进。
一种机器人数据统计系统，包括：
数组创建模块，用于创建由机器人所有程序执行指令集合和不同类型的执行动作集合组成的二维数组；
程序时钟计时模块，用于通过程序时钟发生器对每个程序执行指令进行计时获取时间信息；
指令运行模块，用于根据程序执行指令的先后顺序来控制机器人执行动作；
记录模块，用于将由程序时钟计时模块计时获得的每个程序执行指令的时间信息存入数组创建模块创建的二维数组中，其时间信息分别存入与程序执行指令和执行动作相对应的行和列中。
本机器人数据统计系统的工作原理为：首先由数组创建模块创建由机器人所有程序执行指令集合和不同类型的执行动作集合组成的二维数组，机器人所有程序执行指令集合和不同类型的执行动作集合分别对应设置于二维数组的行和列中，在指令运行模块根据程序执行指令的先后顺序来控制机器人执行动作的同时，程序时钟计时模块对每个程序执行指令的发生事件进行计时获取每个程序执行指令的时间信息，并由记录模块存入到数组创建模块创建的二维数组中，在本系统中是通过程序时钟计时模块来对每个程序执行指令进行计时并将换算获得的时间信息存入二维数组中，在平台需要数据时，可直接调取每个机器人动作指令的时间信息，无中间网络传输过程，数据准确性高，无造假及出错可能性，解决了现有数据传输过程中，存在网络延时而导致计时数据不准确的问题。
在上述的机器人数据统计系统中，所述机器人数据统计系统还包括：
后台程序扫描模块，用于对指令运行模块所运行的程序执行指令进行判断，在判断存在不满足程序执行指令的条件时，通过程序时钟计时模块获得等待动作的时间信息并由记录模块存入二维数组的相应行和列中。
在上述的机器人数据统计系统中，所述机器人数据统计系统还包括：
机器人APP，用于提取数组创建模块中存储的各时间信息，通过时间进度条的方式来展示每个程序执行指令所对应的时间占比；并对各个执行动作的时间信息进行统计，通过原理图和效果图的方式来展示各个执行动作的占比。通过机器人APP能够实现对机器人具体动作的时间段，各自运行时长进行精准分析和展示，进一步提高了机器人效率和应用价值。
与现有技术相比，本机器人数据统计方法及其系统具有以下优点：
1、本发明通过创建时钟发生器计时算法来对机器人每个程序执行指令进行计时，可以细分各个程序执行指令点进行计时，计时精确度高，而且在平台需要数据时，能够直接获取每个程序执行指令的时间信息，获取数据的时间精确度高，不会依赖机器人品牌和接口，可与任何平台相结合，应用更加广泛。
2、本发明通过时钟发生器计时算法的应用，能够实现高频率计时，机器人运行不会出现停止卡顿等现象，且可以实现无限次计时，效率高，计时精确度高。
3、本发明还能够对机器人的每个程序执行指令的具体时间段，各执行动作的运行时长进行精确分析和展示，有效提高了机器人的效率和应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例一的控制流程图。
图2是本发明实施例二的控制流程图。
图3是本发明的结构示意图。
图中，1、数组创建模块；2、程序时钟计时模块；3、指令运行模块；4、记录模块；5、后台程序扫描模块；6、机器人APP。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一：
如图1所示，本机器人数据统计方法在使用时，首先创建二维数组，根据机器人的程序执行指令条数和执行动作的类别数定义二维数组行数和列数，将机器人的所有程序执行指令集合以横向排列的方式设置于二维数组的每一行中，将不同类型的执行动作集合以纵向排列的方式设置于二维数组的每一列中，其中，执行动作集合包括移动动作、焊接动作、等待动作、故障动作和抓放件动作等，按移动动作、焊接动作、等待动作、故障动作和抓放件动作的排列顺序设置于二维数组的各列中；对应移动动作的列中记录程序执行指令中对应执行移动动作的程序执行指令的行中，程序执行指令中对应执行移动动作的指令包括直线移动、弯曲移动等。
创建程序时钟发生器计时算法，在机器人启动时，程序时钟发生器计时算法即开始计数，机器人在根据程序执行指令的先后顺序进行动作时，如首先执行机器人移动动作的程序执行指令时，程序时钟发生器计时算法会记录此时进入该移动动作的程序执行指令的开始时间，即计数的数值，如12345，在该移动动作的程序执行指令完成切换到下一个程序执行指令时，程序时钟发生器计时算法再次记录该移动动作的程序执行指令的结束时间，即此时计数数值，如12501，之后，程序时钟发生器计时算法将记录的结束时间(12501)和开始时间(12345)进行差值计算获得该移动动作的程序执行指令的运行时间(156)，进而将该运行时间存入二维数组的第一行第一列的数组位置，而第一行的其他列则存入数值0。若移动动作的程序执行指令的下一个程序执行指令为焊接则以相同的方式记录该焊接动作的运行时间，并将其存入二维数组的第二行第二列的数组位置中，第二行的其他列则存入数值0。通过相同的计时方式对每个程序执行指令进行记录运行时间。
在根据程序执行指令的先后顺序控制机器人来执行动作的同时，后台程序扫描模块5实时对每个程序执行指令进行监测，判断是否存在不满足程序执行指令的条件，如判断当前进行焊接动作的条件不满足时，由程序时钟发生器计时算法开始记录等待动作的开始时间，在判断当前进行焊接动作的条件满足时记录等待动作的结束时间，根据结束时间与开始时间的差值获得等待动作的时间，并记录到等待动作的二维数组列中。在执行完所有程序执行指令时将当前数组中存储的各程序执行指令的运行时间赋值到历史数组的对应位置中，便于后期查看。
用户想要查看数据时，可直接连接机器人，从机器人的二维数组中提取存储的对应各程序执行指令的运行时间信息，通过时间进度条的方式将每个程序执行指令所对应的时间占比展示到屏幕上；并对各个执行动作的时间进行统计，通过原理图和效果图的方式来展示各个执行动作的占比，便于用户能更有效地得出机器人操作中存在的问题，进而进行改进，提高机器人的工作效率。
如图3所示，本机器人数据统计系统包括数组创建模块1、程序时间计时模块、指令运行模块3、记录模块4、后台程序扫描模块5和机器人APP 6，数组创建模块1分别与记录模块4和机器人APP 6连接，记录模块4与程序时间计时模块连接，指令运行模块3分别与程序时间计时模块和后台程序扫描模块5连接。在工作时，首先由数组创建模块1创建由机器人所有程序执行指令集合和不同类型的执行动作集合组成的二维数组，机器人所有程序执行指令集合以横向排列的方式设置于二维数组的行中，不同类型的执行动作集合以纵向排列的方式设置于二维数组的列中，在指令运行模块3根据程序执行指令的先后顺序来控制机器人执行动作的同时，程序时钟计时模块2对每个程序执行指令的发生事件进行计时获取每个程序执行指令的时间信息，并由记录模块4存入到数组创建模块1创建的二维数组中，在指令运行模块3根据程序执行指令进行动作时，后台程序扫描模块5同时对指令运行模块3所运行的程序执行指令进行监测，在监测到存在不满足程序执行指令的条件时，通过程序时钟计时模块2获得等待动作的时间信息并由记录模块4存入二维数组的相应行和列中。在用户需要查看数据时，由机器人APP 6提取数组创建模块1中存储的各时间信息，通过时间进度条的方式来展示每个程序执行指令所对应的时间占比；并对各个执行动作的时间信息进行统计，通过原理图和效果图的方式来展示各个执行动作的占比。通过机器人APP 6能够实现对机器人具体动作的时间段，各自运行时长进行精准分析和展示，进一步提高了机器人效率和应用价值。
实施例二：
如图2所示，本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同，不同之处在于，在机器人启动时，首先对二维数组进行初始化操作，将二维数组中当前数组的所有行对应的每一列清零。
实施例三：
本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同，不同之处在于，在根据机器人的程序执行指令条数和执行动作的类别数定义二维数组行数和列数后，将全部程序执行指令以纵向排列的方式设置到二维数组的列中；将不同类型的执行动作以横向排列的方式设置到二维数组的行中。
实施例四：
本实施例中的技术方案与实施例二中的技术方案基本相同，不同之处在于，在根据机器人的程序执行指令条数和执行动作的类别数定义二维数组行数和列数后，将全部程序执行指令以纵向排列的方式设置到二维数组的列中；将不同类型的执行动作以横向排列的方式设置到二维数组的行中。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种机器人数据统计方法，其特征在于，包括：
创建二维数组，将机器人的所有程序执行指令集合和不同类型的执行动作集合分别对应设置到二维数组的行和列中；
创建程序时钟发生器计时算法；
在机器人启动时，根据程序执行指令的先后顺序来控制机器人执行动作，并由程序时钟发生器计时算法记录每个程序执行指令的开始时间和结束时间，将结束时间和开始时间进行差值计算获得每个程序执行指令的运行时间进而存入二维数组对应的程序执行指令和执行动作的相应行和列中。
2.根据权利要求1所述的机器人数据统计方法，其特征在于，创建二维数组的操作包括：
根据机器人的程序执行指令条数和执行动作的类别数定义二维数组行数和列数；
将全部程序执行指令以横向排列的方式设置到二维数组的行中；将不同类型的执行动作以纵向排列的方式设置到二维数组的列中。
3.根据权利要求1所述的机器人数据统计方法，其特征在于，创建二维数组的操作包括：
首先根据机器人的程序执行指令条数和执行动作的类别数定义二维数组行数和列数；
将全部程序执行指令以纵向排列的方式设置到二维数组的列中；将不同类型的执行动作以横向排列的方式设置到二维数组的行中。
4.根据权利要求1或2或3所述的机器人数据统计方法，其特征在于，创建的二维数组包括当前数组和历史数组，所述当前数组用于记录当前发生的每个程序执行指令的运行时间，所述历史数组用于获取当前数组所有行所有列的运行时间并存储到与程序执行指令和执行动作相对应的行和列中。
5.根据权利要求1或2或3所述的机器人数据统计方法，其特征在于，所述执行动作集合包括移动动作、焊接动作、等待动作、故障动作和抓放件动作。
6.根据权利要求1或2或3所述的机器人数据统计方法，其特征在于，在机器人启动时，首先对二维数组进行初始化操作，将二维数组中当前数组的所有行对应的每一列清零。
7.根据权利要求1或2或3所述的机器人数据统计方法，其特征在于，在机器人启动时，根据程序执行指令的先后顺序控制机器人来执行动作的同时，后台程序扫描模块(5)实时对每个程序执行指令进行监测，判断是否存在不满足程序执行指令的条件，在判断存在不满足程序执行指令的条件时，由程序时钟发生器计时算法记录等待动作的开始时间，在判断满足程序执行指令的条件时记录等待动作的结束时间，根据结束时间与开始时间的差值获得等待动作的时间。
8.根据权利要求1或2或3所述的机器人数据统计方法，其特征在于，所述机器人数据统计方法还包括：
提取二维数组中存储的各时间信息，通过时间进度条的方式来展示每个程序执行指令所对应的时间占比；并对各个执行动作的时间进行统计，通过原理图和效果图的方式来展示各个执行动作的占比。
9.一种机器人数据统计系统，其特征在于，包括：
数组创建模块(1)，用于创建由机器人所有程序执行指令集合和不同类型的执行动作集合组成的二维数组；
程序时钟计时模块(2)，用于通过程序时钟发生器对每个程序执行指令进行计时获取时间信息；
指令运行模块(3)，用于根据程序执行指令的先后顺序来控制机器人执行动作；
记录模块(4)，用于将由程序时钟计时模块(2)计时获得的每个程序执行指令的时间信息存入数组创建模块(1)创建的二维数组中，其时间信息分别存入与程序执行指令和执行动作相对应的行和列中。
10.根据权利要求9所述的机器人数据统计系统，其特征在于，所述机器人数据统计系统还包括：
后台程序扫描模块(5)，用于对指令运行模块(3)所运行的程序执行指令进行判断，在判断存在不满足程序执行指令的条件时，通过程序时钟计时模块(2)获得等待动作的时间信息并由记录模块(4)存入二维数组的相应行和列中；
机器人APP(6)，用于提取数组创建模块(1)中存储的各时间信息，通过时间进度条的方式来展示每个程序执行指令所对应的时间占比；并对各个执行动作的时间信息进行统计，通过原理图和效果图的方式来展示各个执行动作的占比。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| 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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