CN114571443A - 通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的系统及方法，属于示教机器人技术领域，系统包括：移动端、示教机器人控制器、示教机器人；方法包括：将示教应用程序安装到具有无线通讯功能的移动端；通过对图形化编程模块的拖拽，编辑示教机器人的运动逻辑；通过移动端的无线通讯功能发出对应逻辑指令，进而控制一台或多台示教机器人控制器；示教机器人控制器接收逻辑指令，生成对应的控制指令；根据示教机器人控制器传递过来的控制指令，示教机器人完成对应的示教操作。本申请采用具有无线通讯功能的移动端代替了传统的示教器，降低了成本，提高了无线通讯示教的可靠性，实现了工业机器人领域中无线通讯技术的大规模应用。

Description

通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的系统及方法

技术领域

本申请属于示教机器人技术领域，具体涉及一种通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的系统及方法。

背景技术

工业机器人示教方法主要为直接示教，通过人直接操作示教器，对动机器人的手臂进行示教编程。“示教”就是机器人学习的过程，在这个过程中，操作者要手把手教会机器人做某些动作。示教完成后，通过存储，把机器人的控制系统以程序的形式将示教的动作记忆下来。最后，通过再现的过程，机器人按照示教时记忆下来的程序展现。

目前常见的机器人示教是以接线的示教器控制也为有线示教。让机器人按脚本运动，则需要专业程序员通过Lua文件形式，在示教器里下传下发或者在示教器里编写。

现今有线示教存在以下缺点：

1)便捷性差：有线示教是通过电缆与机器人控制箱连接，功能涉及机器人的操作执行、程序编写、参数配置以及监控操作。而一般有线示教器体积大，含电缆重量能够达到数公斤，并且电缆时刻需要和控制柜连接，操作员的操作空间受限，且需要长时间把持较重的示教器，使得操作费力。

2）安全性差：有线示教器连接是通过控制线接入配电箱，控制线与地面长期的相互摩擦，会造成控制线磨损、短路问题，多台机器人同时工作，多条控制线容易交织，更易发生缠绕问题，影响机器人调试工作效率。

3）专机专用限制高：目前有线示教的机器大多都是专机专用，示教器A只能和控制柜A连，稍好一些的则是同型号可通用。这样如果操作不同型号的机器人控制柜，需要多个示教器，不同示教器上的按键逻辑也都不一，对操作人员的难度加大。

而且在大部分示教器中，示教工业机器人需要专业的编程语言，操作门槛较高，即使是专业技术人员，也需一定时间才能学习掌握，如果是编程技术薄弱的、零基础的操作工，更是无法触碰。因此，每当一个新的场景、新的生产线诞生，就需要专业的技术人员驻场示教。这样使得工厂、企业的自动化生产战线拉长，对提供方的技术人员人数要求很高。双方无法进一步降本增效。

现今有线示教的几大缺点，其一对操作工的程序编写功底资深，需要一定的专业性；其二纯代码展示让校准精教时检索工作量大；其三有线示教器本身笨重不易携带，部分恶劣场景下，对操作工身体有害，且无法专心示教。其四专机专人专用，通用性欠缺。

4)工业机器人的无线通讯发展的阻碍

虽然无线通讯已经得到蓬勃的发展，技术也在不断地趋于完善，但是在工业机器人中很少使用无线通讯，也有少数情况采用无线通讯，某些情况是高端机器人，采用昂贵而稳定可靠的无线通讯模块，另一些情况是机器人在实验室中的应用，无线通讯在工业机器人中并未得到大规模的应用，其原因如下：无线通讯容易受到噪音、临时干扰、电磁干扰和衰减的影响，很容易造成通讯路径“堵塞”，这在工业应用中会带来致命的危害，所以众多工业机器人企业宁愿选择稳定可靠的有线示教的方式，也不愿意尝试工业机器人的无线通讯方式。另外，如果想要尝试稳定可靠的机器人无线通讯方式，那么需要付出高额的费用来购买高可靠性的无线通讯模块，这也是很多企业不想选择无线通讯的原因。

现有技术中，存在采用移动端的无线控制机器人的具体示例，但都有其局限性，例如专利申请“手机对机器人的编程和控制系统，公开号：CN103101054A”，“基于网页和移动端的机器人图形化编程交互系统，公开号：CN110497412A”，二者均能够实现无线控制机器人，但并未公开针对通信的稳定性的具体描述。

发明内容

基于以上技术问题，本申请提出一种通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的系统及方法，既降低了因购买稳定可靠的无线通讯模块而付出的成本，又将无线通讯的优点真正发挥出来，使得工业机器人大规模应用无线通讯成为可能。

第一方面，本申请提出一种通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的系统，包括：

移动端、示教机器人控制器、示教机器人；

所述移动端与所述示教机器人控制器通过无线通讯进行数据传输；所述示教机器人控制器通过电线与所述示教机器人相连接；

所述移动端具备无线通讯功能，并且能够安装示教应用程序，用于根据示教应用程序中的编程模块编辑示教机器人运动逻辑，通过无线通讯发出对应逻辑指令，进而控制一台或多台示教机器人控制器；

所述示教机器人控制器具备无线通讯功能，用于接收所述移动端发出的逻辑指令，根据对应的逻辑指令，生成对应的控制指令；

所述示教机器人用于根据示教机器人控制器传递过来的控制指令，完成对应的示教操作；

所述示教应用程序具有积木编程功能，通过对图形化编程模块的拖拽，编辑示教机器人的运动逻辑。

所述无线通讯功能，采用Web实时通讯方案，移动端的浏览器与示教机器人控制器完成一次握手后即建立持久性的双向连接，数据能够进行双向传输；在握手阶段使用HTTP协议传输数据，在双向连接建立之后，则基于WebSocket协议发送数据。

所述移动端为单独移动设备或者集成移动设备，所述集成移动设备是将移动端集成在手持示教器中。

所述单独移动设备为笔记本电脑、台式计算机、手机或者平板电脑。

所述图形化编程模块，将一系列的示教机器人的运动逻辑进行权限加密并保存在云端服务器，包括：移动模块、I/O模块、控制模块、计算模块、子程序模块、变量模块；

所述移动模块用于通过图形定义示教机器人运动方式，包括：直线运动、关节运动、圆弧运动；

所述I/O模块用于通过图形定义示教机器人输入、输出方式以及相关设置，包括：获取模拟输入、获取数字输入信号、获取模拟输出信号、获取数字输出信号、设置模拟输出信号、设置数字输出信号、设置信号仿真模拟输入信号、设置信号仿真数字输入信号、设置DI/AI信号仿真开关；

所述控制模块用于通过图形定义控制方式，包括：重复、等待、判断语句、条件语句、循环语句；

所述计算模块用于通过图形定义计算方法；

所述子程序模块用于通过图形定义示教机器人运动逻辑中的子线程逻辑，包括：子线程的启动、子线程内容、子线程长度以及子线程的输出；

所述变量模块用于能够使得用户通过图形自定义变量。

所述无线通讯功能通过Promise监听和事件监听两种异步编程方案，实现两种通信模式，包括RPC模式以及发布/订阅者模式，即采用RPC模式约定调用数据格式；采用发布/订阅者模式约定通信过程中传输的数据格式。

所述积木编程功能采用图形化编程语言基于Blockly开源工具库来实现，以模块block为单元，作为独立的组件结构，block能够表示单个程序指令，也能够对多个指令进行封装，进行重复利用，通过JSON格式定义的block模块能够在Web、Android、IOS平台上通用。

第二方面，本申请提出一种通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的方法，包括如下步骤：

将示教应用程序安装到具有无线通讯功能的移动端；

在示教应用程序中，通过对图形化编程模块的拖拽，编辑示教机器人的运动逻辑；

根据所述运动逻辑，通过移动端的无线通讯功能发出对应逻辑指令，进而控制一台或多台示教机器人控制器；

示教机器人控制器接收所述移动端发出的逻辑指令，根据对应的逻辑指令，生成对应的控制指令；

根据示教机器人控制器传递过来的控制指令，示教机器人完成对应的示教操作。

所述通过对图形化编程模块的拖拽，编辑指定示教机器人的运动逻辑，包括如下过程：

拖拽示教应用程序中预先定义和封装完成的各模块中的图形，编辑为一系列的示教机器人的运动逻辑；所述各模块包括：移动模块、I/O模块、控制模块、计算模块、子程序模块、变量模块；

通过拖拽移动模块中的图形，完成对示教机器人运动方式的调用，包括：直线运动、关节运动、圆弧运动；

通过拖拽I/O模块中的图形，完成示教机器人输入、输出方式以及相关设置的调用，包括：获取模拟输入、获取数字输入信号、获取模拟输出信号、获取数字输出信号、设置模拟输出信号、设置数字输出信号、设置信号仿真模拟输入信号、设置信号仿真数字输入信号、设置DI/AI信号仿真开关；

通过拖拽控制模块中的图形，完成对示教机器人逻辑控制方式的定义，包括：重复、等待、判断语句、条件语句、循环语句；

通过拖拽计算模块中的图形，根据需求，完成对示教机器人运动中计算方法的定义；

通过拖拽子程序模块中的图形，完成示教机器人运动逻辑中子线程逻辑的定义，包括：子线程的启动、子线程内容、子线程长度以及子线程的输出；

通过拖拽变量模块中的图形，根据需求，完成用户对自定义变量的定义；

将一系列的示教机器人的运动逻辑进行权限加密并保存在云端服务器。

所述通过移动端的无线通讯功能发出对应逻辑指令，进而控制一台或多台示教机器人控制器，包括如下步骤：

采用Web实时通讯方案，移动端的浏览器与示教机器人控制器完成一次握手后即建立持久性的双向连接，数据能够进行双向传输；在握手阶段使用HTTP协议传输数据，在双向连接建立之后，则基于WebSocket协议发送数据。

有益技术效果：

本申请提出一种通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的系统及方法，采用具有无线通讯功能的移动端代替了传统的示教器，降低了成本，提高了无线通讯示教的可靠性，实现了工业机器人领域中无线通讯技术的大规模应用。

本申请的无线通讯方法可以将示教机器人的无线通讯真正的优势发挥出来，即没有控制线与地面长期的相互摩擦，将彻底避免线磨损、短路问题，更不会有多台机器连线缠绕问题，并且解决了无线通讯容易受到噪音、临时干扰、电磁干扰和衰减的影响，很容易造成通讯路径“堵塞”的问题。

附图说明

图1为本申请实施例的通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的系统原理框图；

图2为本申请实施例的通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。

本申请提出一种通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的系统及方法，本申请之所以能够实现无线控制示教机器人，其核心为示教应用程序采用积木编程实现，积木编程的概念始于幼儿编程教育领域，一般来说工业化生产要比幼儿教育严格很多，基于如上的技术偏见，本领域技术人员很难想到将积木编程应用于工业化的机器人，而恰恰是这个积木编程使得无线通讯大幅度降低成本，并且可靠性大幅度提高，因为传统示教机器人都采用示教器或者示教盒子对示教机器人进行示教，一台示教机器人需要配备一台示教器，而采用了本申请的具有示教应用程序的移动端，则一台移动端可以同时对多个示教机器人进行示教，无形中降低了购买示教器的成本。并且因为积木编程的应用，即使无线通讯出现不畅的情况，因为编程的逻辑就保存在示教应用程序中，直接可以调出来重新进行示教即可，不用人工再重新进行手把手示教，这样就避免了无线通讯不可靠不稳定对示教机器人示教的风险。并且示教应用程序是可以无限扩展的，为今后虚拟显示的示教，打下了基础。

第一方面，本申请提出一种通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的系统，如图1所示，包括：

移动端、示教机器人控制器、示教机器人；

所述移动端与所述示教机器人控制器通过无线通讯进行数据传输；所述示教机器人控制器通过电线与所述示教机器人相连接；

所述移动端具有无线通讯功能，并且能够安装示教应用程序，用于根据示教应用程序中的编程模块编辑示教机器人运动逻辑，通过无线通讯发出对应逻辑指令，进而控制一台或多台示教机器人控制器；

所述示教机器人控制器具备无线通讯功能，用于接收所述移动端发出的逻辑指令，根据对应的逻辑指令，生成对应的控制指令；

所述示教机器人用于根据示教机器人控制器传递过来的控制指令，完成对应的示教操作；

所述示教应用程序具有积木编程功能，通过对图形化编程模块的拖拽，编辑示教机器人的运动逻辑。

所述无线通讯功能，采用Web实时通讯方案，移动端的浏览器与示教机器人控制器完成一次握手后即建立持久性的双向连接，数据能够进行双向传输；在握手阶段使用HTTP协议传输数据，在双向连接建立之后，则基于WebSocket协议发送数据。

所述移动端为单独移动设备或者集成移动设备，所述集成移动设备是将移动端集成在手持示教器中。本申请考虑了集成移动设备，是因为在推行无线移动设备的时候很多企业已经使用了示教器，为了兼容原来的一切设计，只需要在原有的示教器中添加本申请的集成移动设备，在不改变原有一切设计的前提下，顺利使用本申请的技术方案。

所述单独移动设备为笔记本电脑、台式计算机、手机或者平板电脑。

所述图形化编程模块包括：移动模块、I/O模块、控制模块、计算模块、子程序模块、变量模块；

所述移动模块用于通过图形定义示教机器人运动方式，包括：直线运动、关节运动、圆弧运动；

所述I/O模块用于通过图形定义示教机器人输入、输出方式以及相关设置，包括：获取模拟输入、获取数字输入信号、获取模拟输出信号、获取数字输出信号、设置模拟输出信号、设置数字输出信号、设置信号仿真模拟输入信号、设置信号仿真数字输入信号、设置DI/AI信号仿真开关；

所述控制模块用于通过图形定义控制方式，包括：重复、等待、判断语句、条件语句、循环语句；

所述计算模块用于通过图形定义计算方法；

所述子程序模块用于通过图形定义示教机器人运动逻辑中的子线程逻辑，包括：子线程的启动、子线程内容、子线程长度以及子线程的输出；

所述变量模块用于能够使得用户通过图形自定义变量。

所述无线通讯功能通过Promise监听和事件监听两种异步编程方案，实现两种通信模式，包括RPC模式以及发布/订阅者模式，即采用RPC模式约定调用数据格式；采用发布/订阅者模式约定通信过程中传输的数据格式。

所述积木编程功能采用图形化编程语言基于Blockly开源工具库来实现，以模块block为单元，作为独立的组件结构，block能够表示单个程序指令，也能够对多个指令进行封装，进行重复利用，通过JSON格式定义的block模块能够在Web、Android、IOS多个平台上通用。

第二方面，本申请提出一种通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的方法，如图2所示，包括如下步骤：

步骤S1：将示教应用程序安装到具有无线通讯功能的移动端；

步骤S2：在示教应用程序中，通过对图形化编程模块的拖拽，编辑指定示教机器人的运动逻辑；

步骤S3：根据所述运动逻辑，通过移动端的无线通讯功能发出对应逻辑指令，进而控制一台或多台示教机器人控制器；

步骤S4：示教机器人控制器接收所述移动端发出的逻辑指令，根据对应的逻辑指令，生成对应的控制指令；

步骤S5：根据示教机器人控制器传递过来的控制指令，示教机器人完成对应的示教操作。

所述通过对图形化编程模块的拖拽，编辑示教机器人的运动逻辑，包括如下过程：

拖拽示教应用程序中预先定义和封装完成的各模块中的图形，编辑为一系列的示教机器人的运动逻辑；所述各模块包括：移动模块、I/O模块、控制模块、计算模块、子程序模块、变量模块；

通过拖拽移动模块中的图形，完成对示教机器人运动方式的调用，包括：直线运动、关节运动、圆弧运动；

通过拖拽I/O模块中的图形，完成示教机器人输入、输出方式以及相关设置的调用，包括：获取模拟输入、获取数字输入信号、获取模拟输出信号、获取数字输出信号、设置模拟输出信号、设置数字输出信号、设置信号仿真模拟输入信号、设置信号仿真数字输入信号、设置DI/AI信号仿真开关；

通过拖拽控制模块中的图形，完成对示教机器人逻辑控制方式的定义，包括：重复、等待、判断语句、条件语句、循环语句；

通过拖拽计算模块中的图形，根据需求，完成对示教机器人运动中计算方法的定义；

通过拖拽子程序模块中的图形，完成示教机器人运动逻辑中子线程逻辑的定义，包括：子线程的启动、子线程内容、子线程长度以及子线程的输出；

通过拖拽变量模块中的图形，根据需求，完成用户自定义变量的定义；

将一系列的示教机器人的运动逻辑进行权限加密并保存在云端服务器。

所述通过移动端的无线通讯功能发出对应逻辑指令，进而控制一台或多台示教机器人控制器，包括如下步骤：

采用Web实时通讯方案，移动端的浏览器与示教机器人控制器完成一次握手后即建立持久性的双向连接，数据能够进行双向传输；在握手阶段使用HTTP协议传输数据，在双向连接建立之后，则基于WebSocket协议发送数据。

实施例1：

所述移动端为单独移动设备（以下简称移动设备），示教机器人控制器以及移动设备均具备无线通讯模块，二者可以通过无线通讯模块进行数据传递。本实施例无线通讯模块采用常用的wifi进行无线通讯。

一、建立无线通讯：

Ⅰ、移动设备安装示教应用程序，通过移动设备登录示教应用程序；

Ⅱ、移动设备连接wifi，所有示教机器人控制器也连接同一wifi，确保所有示教机器人控制器与移动设备在同一网关下，移动设备连接示教机器人控制器IP，根据工业协议标准读取示教机器人控制器信息的应用层；应用层也使用安全保护完成通讯建立；

Ⅲ、移动设备连接示教机器人控制器后，对示教机器人控制器进行上电，使移动设备可以通过对示教机器人控制器控制器，进而控制示教机器人；

二、进行积木编程：

在移动设备上的示教应用程序中进行积木编程，通过图形化拖拽的方式进行编程，得到一系列的示教机器人的运动逻辑，对一系列的示教机器人的运动逻辑进行权限加密并保存在云端服务器。

本实施例无线通讯采用Web实时通讯方案，HTML5提供了在单个TCP连接上进行全双工通信的协议WebSocket，实现了移动设备上的浏览器与服务器之间的实时通信；浏览器与服务器完成一次握手后即建立持久性的双向连接，数据可以双向传输；WebSocket协议基于TCP协议，在握手阶段使用HTTP协议传输数据，在双向连接建立之后，则基于WebSocket协议发送数据，减少了不必要的HTTP头部数据，数据格式轻量、性能开销小，支持传输文本和二进制数据。由于协议是全双工的，云端服务器可以随时主动向移动端发送数据，降低了通信延迟，具有更强的实时性。

本实施例无线通讯采用异步通讯技术方案，从功能上通信部分主要可以分为两大类，分别是（1）调用运动控制函数，对示教机器人进行移动控制、速度设置；（2）请求示教机器人状态数据，包括实时获得示教机器人位姿信息、运行状态；基于以上两类功能。

所述建立无线通讯基于Promise监听以及件监听两种异步编程方案实现了两种通信模型；1)RPC模式(RemoteProcedureCall)；2)发布/订阅者模式；

为了通信节点能够理解传输的数据进行正确的进行解析，对通信过程中传输的数据格式进行统一约定，发布订阅数据格式表1所示，type定义消息的功能，topicName值为主题名，content为数据内容；

表1：发布订阅数据格式定义

RPC调用数据格式如表2所示，type定义消息的功能，method为要调用的方法名，params为方法的参数，id用来唯一标识请求；

表2：RPC调用数据格式

所述积木编程采用图形化编程语言基于Blockly开源工具库来实现，Blockly是一个开发可视化编程语言并提供编辑器的JavaScript库，采用拼接在一起的可视化块来编写代码，能够翻译成JavaScript、Python、PHP、Lua、Dart语言，其提供了自定义工具，基于自定义工具，能够设计自己的图形化编程语言并定制翻译规则；Blockly中以模块block为单元，作为独立的组件结构，block可以表示单个程序指令，也可以对多个指令进行封装，进行重复利用，Blockly中自带了预定义块，包括一些数学函数以及循环结构；也可以对块进行自定义，使用JSON对象，JSON是跨平台的，通过JSON格式定义的模块可以在Web、Android、IOS多个平台上通用。

实施例2

本实施例装置包括手持示教器、示教机器人控制器、输出输入模块、示教按钮和示教指示灯，所述示教按钮和示教指示灯均电连接在输出输入模块上，所述输出输入模块和示教机器人控制器通信连接，所述示教机器人控制器和手持示教器通过无线通信连接。手持示教器为平板电脑。示教器可以为微软的Windows操作系统或IOS操作系统。

建立通讯步骤如下：

Ⅰ、通过手持示教器的平板电脑登录用户账号密码。

Ⅱ、手持示教器以及示教机器人控制器均连接wifi，确保示教机器人控制器与手持示教器在同一网关下。手持示教器连接控制器IP，根据工业协议标准读取示教机器人控制器信息的应用层 ；应用层也使用安全保护完成通讯建立。

Ⅲ、手持示教器连接示教机器人控制器后，对手示教机器人控制器进行上电、使能。

进行积木编程步骤如下：

图形化指令模块定义了四种基本数据类型以及两种复杂数据类型。基本数据类型分别是整数型Int，浮点数型Float，布尔型Bool，以及字符串类型String。图形化指令按模块分类，分别为移动模块、I/O模块、控制模块、计算模块、子程序模块、变量模块；

移动模块包括：直线运动、关节运动、圆弧运动；

I/O模块包括：获取模拟输入、获取数字输入信号、获取模拟输出信号、获取数字输出信号、设置模拟输出信号、设置数字输出信号、设置信号仿真模拟输入信号、设置信号仿真数字输入信号、设置DI/AI信号仿真开关。

控制模块包括：重复、等待、判断语句、条件语句、循环语句。

计算模块包括：加减乘除、平方开方、正弦余弦函数、随机数。

子程序模块包括：子线程的启动、子线程内容、子线程长度以及子线程的输出。

变量模块包括：用户的自定义变量。

图形化示教程序的编辑使用到Blockly提供的编辑器，操作包括了图形指令块编辑 以及图形模块内部嵌套参数编辑。编辑操作的实现均可通过拖拽和右键菜单来实现，包括了（1）新建模块，从左侧模块库中拖拽现有模块至右侧工作区生成新模块。（2）删除模块，可以通过拖拽至垃圾桶图标删除模块，也可以右键菜单删除模块。（3）复制模块，可通过Ctrl+C/Ctrl+V快捷键进行复制粘贴，也可以通过右键菜单复制模块。（4）模块移动操作，包括改变位置，与其他模块进行嵌套，直接进行拖拽即可。

最后，Blockly图形程序以XML格式文本进行存储，XML是一种可扩展的标记语言，采用标记对来描述数据，作为统一通用格式可以在不同系统之间交换。

本申请采用无线移动设备进行示教，一个轻薄的平板电脑，即可连接完成示教，无需电缆，在一定区域内可以随时随地示教，不再局限于地理的界限。本申请采用无线示教，没有控制线与地面长期的相互摩擦，将彻底避免线磨损、短路问题，更不会有多台机器连线缠绕问题。信息安全上，采用了云存储，权限加密，文件不需要本地保存，U盘上传下载，也避免了文件丢失、泄露安全性问题。本申请建立了无线通讯模式，通过账号密码，IP绑定操作，即可完成与大部分控制柜连接，避免了笨重示教器与控制柜一对一连接的繁琐。如果需要切换控制柜，只需平板屏幕上按步骤操作即可，实现一对多监控与操作。

本申请采用积木编程方式，通过积木编程的方式替代原先代码编程，每块积木均是一个具有特定图形的模块，具有一种简单的逻辑，通过积木的拖拉拽拼接以及填空，实现原先代码编程中的逻辑编排与参数设置，通过图形化编程、拖拽示教应用在示教机器人示教编程中，降低编程门槛、提供了更加简单便捷的编程体验。“好比使用电脑时，从DOS的机器命令语句，转变为Windows的图形化界面。”在APP编程界面里，通过把各种条件判断、逻辑判断、循环重复语句，转换成通用的图形化应用工艺包，如阵列、重复、逻辑判断。用户只要拖拽积木图形就可组成行动轨迹指令，只要积木的“缺口”、“形状”能对应上，逻辑上就不会有问题。普通工人、甚至小孩子都可以熟练掌握，真正实现零基础编程门槛。

本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的系统，其特征在于，包括：移动端、示教机器人控制器、示教机器人；

所述移动端与所述示教机器人控制器通过无线通讯进行数据传输；所述示教机器人控制器通过电线与所述示教机器人相连接；

所述移动端具备无线通讯功能，并且能够安装示教应用程序，用于根据示教应用程序中的编程模块编辑示教机器人运动逻辑，通过无线通讯发出对应逻辑指令，进而控制一台或多台示教机器人控制器；

所述示教机器人控制器具备无线通讯功能，用于接收所述移动端发出的逻辑指令，根据对应的逻辑指令，生成对应的控制指令；

所述示教机器人用于根据示教机器人控制器传递过来的控制指令，完成对应的示教操作；

所述示教应用程序具有积木编程功能，通过对图形化编程模块的拖拽，编辑示教机器人的运动逻辑；

所述无线通讯功能，采用Web实时通讯方案，移动端的浏览器与示教机器人控制器完成一次握手后即建立持久性的双向连接，数据能够进行双向传输；在握手阶段使用HTTP协议传输数据，在双向连接建立之后，则基于WebSocket协议发送数据。

2.如权利要求1所述的通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的系统，其特征在于，所述移动端为单独移动设备或者集成移动设备，所述集成移动设备是将移动端集成在手持示教器中。

3.如权利要求2所述的通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的系统，其特征在于，所述单独移动设备为笔记本电脑、台式计算机、手机或者平板电脑。

4.如权利要求1所述的通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的系统，其特征在于，所述图形化编程模块，将一系列的示教机器人的运动逻辑进行权限加密并保存在云端服务器，包括：移动模块、I/O模块、控制模块、计算模块、子程序模块、变量模块；

所述移动模块用于通过图形定义示教机器人运动方式，包括：直线运动、关节运动、圆弧运动；

所述I/O模块用于通过图形定义示教机器人输入、输出方式以及相关设置，包括：获取模拟输入、获取数字输入信号、获取模拟输出信号、获取数字输出信号、设置模拟输出信号、设置数字输出信号、设置信号仿真模拟输入信号、设置信号仿真数字输入信号、设置DI/AI信号仿真开关；

所述控制模块用于通过图形定义控制方式，包括：重复、等待、判断语句、条件语句、循环语句；

所述计算模块用于通过图形定义计算方法；

所述子程序模块用于通过图形定义示教机器人运动逻辑中的子线程逻辑，包括：子线程的启动、子线程内容、子线程长度以及子线程的输出；

所述变量模块用于能够使得用户通过图形自定义变量。

5.如权利要求1所述的通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的系统，其特征在于，所述无线通讯功能通过Promise监听和事件监听两种异步编程方案，实现两种通信模式，包括RPC模式以及发布/订阅者模式，即采用RPC模式约定调用数据格式；采用发布/订阅者模式约定通信过程中传输的数据格式。

6.如权利要求1所述的通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的系统，其特征在于，所述积木编程功能采用图形化编程语言基于Blockly开源工具库来实现，以模块block为单元，作为独立的组件结构，block能够表示单个程序指令，也能够对多个指令进行封装，进行重复利用，通过JSON格式定义的block模块能够在Web、Android、IOS平台上通用。

7.一种通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将示教应用程序安装到具有无线通讯功能的移动端；

在示教应用程序中，通过对图形化编程模块的拖拽，编辑示教机器人的运动逻辑；

根据所述运动逻辑，通过移动端的无线通讯功能发出对应逻辑指令，进而控制一台或多台示教机器人控制器；

示教机器人控制器接收所述移动端发出的逻辑指令，根据对应的逻辑指令，生成对应的控制指令；

根据示教机器人控制器传递过来的控制指令，示教机器人完成对应的示教操作；

所述通过移动端的无线通讯功能发出对应逻辑指令，进而控制一台或多台示教机器人控制器，包括如下步骤：

采用Web实时通讯方案，移动端的浏览器与示教机器人控制器完成一次握手后即建立持久性的双向连接，数据能够进行双向传输；

在握手阶段使用HTTP协议传输数据，在双向连接建立之后，则基于WebSocket协议发送数据。

8.如权利要求7所述的通过移动端无线控制低代码示教机器人运动的方法，其特征在于，所述通过对图形化编程模块的拖拽，编辑示教机器人的运动逻辑，包括如下过程：

拖拽示教应用程序中预先定义和封装完成的各模块中的图形，编辑为一系列的示教机器人的运动逻辑；所述各模块包括：移动模块、I/O模块、控制模块、计算模块、子程序模块、变量模块；

通过拖拽移动模块中的图形，完成对示教机器人运动方式的调用，包括：直线运动、关节运动、圆弧运动；

通过拖拽I/O模块中的图形，完成示教机器人输入、输出方式以及相关设置的调用，包括：获取模拟输入、获取数字输入信号、获取模拟输出信号、获取数字输出信号、设置模拟输出信号、设置数字输出信号、设置信号仿真模拟输入信号、设置信号仿真数字输入信号、设置DI/AI信号仿真开关；

通过拖拽控制模块中的图形，完成对示教机器人逻辑控制方式的定义，包括：重复、等待、判断语句、条件语句、循环语句；

通过拖拽计算模块中的图形，根据需求，完成对示教机器人运动中计算方法的定义；

通过拖拽子程序模块中的图形，完成示教机器人运动逻辑中子线程逻辑的定义，包括：子线程的启动、子线程内容、子线程长度以及子线程的输出；

通过拖拽变量模块中的图形，根据需求，完成用户自定义变量的定义；

将一系列的示教机器人的运动逻辑进行权限加密并保存在云端服务器。

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