CN114905500A - 一种简便的机器人控制方法 - Google Patents

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钟家海
钟亦云
汤晖
郭德琅
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Abstract

本发明提供了一种简便的机器人控制方法，该方法包括如下步骤：(1)接收上位机指令，基于上位机指令进行响应动作；(2)记录各个轨迹点动作的位姿参数，直至记录完形成整个动作环的位姿参数集；(3)读取位姿参数集进行循环运行动作处理。

Description

一种简便的机器人控制方法
技术领域
本发明涉及一种机器人，特别是涉及一种简便的机器人控制方法。
背景技术
搬运机器人是工业机器人的一个重要方向，随着技术的发展，以前由人力完成的零部件或成品的搬运工作已经逐步由搬运机器人代替完成，提高了企业的生产效率。在自动化生产线上下料作业中，特别是在有毒有害、易燃易爆等恶劣环境内，搬运机器人得到了广泛的应用。
目前市场上的机器人以及机器臂，都是依赖于专业的坐标系来进行控制。而此构架，对位于一线的生产员工来说，具有很大的操作难度。
发明内容
为了便于一线工人可以更加简便地操作机器人，针对如何让员工容易使用这个问题，提出本发明，经实际使用，现已得到了实用化的程度。
本发明针对上述技术问题提出一种简便的机器人控制方法，技术方案具体如下：
一种简便的机器人控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)接收上位机指令，基于上位机指令进行响应动作；
(2)记录各个轨迹点动作的位姿参数，直至记录完形成整个动作环的位姿参数集；
(3)读取位姿参数集进行循环运行动作处理。
如上所述的一种简便的机器人控制方法中，步骤(3)之后还包括以下步骤：
(4)接收超声检测信号和红外检测信号，用以判断机器人位移是否存在误差；
(5)根据误差修订位姿参数，依据修订后的位姿参数修正响应动作，并形成新的位姿参数集，读取新的位姿参数集进行循环运行动作处理。
如上所述的一种机器人，包括底盘车辆和机械手臂，所述的地板车辆包括主动轮驱动组件、从动轮导向组件、超声波运动轨迹反馈检测器、红外到站位置反馈检测器、机械手臂转动组件；所述的机械手臂包括腕部关节旋转组件、腕部关节前扣与后仰组件、肘部关节前扣与后仰组件、肩部关节前扣与后仰组件。
如上所述的一种机器人，所述的主动轮驱动组件包括稀土永磁无刷直流电机、减速机、编码器、刹车器。
如上所述的一种机器人，所述的从动轮导向组件包括挂架、导向杆、驱动电机、编码器、刹车器。
如上所述的一种机器人，所述的机械手臂转动组件包括驱动电机、减速器、刹车器。
如上所述的一种机器人，所述的腕部关节旋转组件包括驱动电机、减速机、编码器、刹车器。
如上所述的一种机器人，所述的腕部关节前扣与后仰组件包括驱动电机、减速机、编码器、刹车器。
如上所述的一种机器人，所述的肘部关节前扣与后仰组件驱动电机、减速机、编码器、刹车器。
如上所述的一种机器人，所述的肩部关节前扣与后仰组件包括驱动电机、减速机、编码器、刹车器。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
推广性高：把高深难用的机器人，切换成一种简单时尚游戏一般的神操作，就可以实现让机器代替人工；
被控对象多：系统可以控制的机器人或机械手臂，数量上是可以扩展到至少32轴以上，只要响应速度足够满足作业现场需要，还可以继续扩展。
通用性好：可以适应于不同厂家的配套机器人或机器手臂，只要有机器人或手臂的通讯协议，就可连接，并处于伺服状态。
经过一个多月100多人次的体验，从来没有玩过“数控”、“机器人”的40岁以上的操作人员“现场实操”，不出15分钟就会使用；不出30分钟就可以设置可用于现场作业的“路线图”。
附图说明
图1是本发明机器人的整体结构示意图；
图2是本发明机器人的底盘车辆结构示意图；
图3是本发明机器人的机械手臂结构示意图；
图4是本发明工作流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的目的、技术方案和优点更利于理解，下面将对本发明的具体实施方式进行清楚、完整地描述。
一种简便的机器人控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)接收上位机指令，基于上位机指令进行响应动作；
(2)记录各个轨迹点动作的位姿参数，直至记录完形成整个动作环的位姿参数集；
(3)读取位姿参数集进行循环运行动作处理。
如上所述的一种简便的机器人控制方法中，步骤(3)之后还包括以下步骤：
(4)接收超声检测信号和红外检测信号，用以判断机器人位移是否存在误差；
(5)根据误差修订位姿参数，依据修订后的位姿参数修正响应动作，并形成新的位姿参数集，读取新的位姿参数集进行循环运行动作处理。
如上所述的一种机器人，包括底盘车辆和机械手臂，所述的地板车辆包括主动轮驱动组件、从动轮导向组件、超声波运动轨迹反馈检测器、红外到站位置反馈检测器、机械手臂转动组件；所述的机械手臂包括腕部关节旋转组件、腕部关节前扣与后仰组件、肘部关节前扣与后仰组件、肩部关节前扣与后仰组件。
如上所述的一种机器人，所述的主动轮驱动组件包括稀土永磁无刷直流电机、减速机、编码器、刹车器。
如上所述的一种机器人，所述的从动轮导向组件包括挂架、导向杆、驱动电机、编码器、刹车器。
如上所述的一种机器人，所述的机械手臂转动组件包括驱动电机、减速器、刹车器。
如上所述的一种机器人，所述的腕部关节旋转组件包括驱动电机、减速机、编码器、刹车器。
如上所述的一种机器人，所述的腕部关节前扣与后仰组件包括驱动电机、减速机、编码器、刹车器。
如上所述的一种机器人，所述的肘部关节前扣与后仰组件驱动电机、减速机、编码器、刹车器。
如上所述的一种机器人，所述的肩部关节前扣与后仰组件包括驱动电机、减速机、编码器、刹车器。
本发明中采用计算机做“系统上位机”、32位的单片机作“嵌入式上位机”、8位单片机做“伺服处理器”。公司自主编写“上位机用户操作系统”。
在此“上位机用户操作系统”中，可以进行系统设置、用户权限签别、工作文件的录入与读取、工作点位的位姿数据处理，最终形成“位姿参数”，通过约定的通讯协议向各个“伺服处理器”发出控制指令与位姿状态。以协调机器人各个关节部位及底盘车辆的：移位、旋转、加减速、定位、刹车等动作。从而使机器人或机械手臂实现用户所期望的“规定动作”。
在本发明中，对机械手臂以及对底盘车辆的操控，用户只要应用上位机的触控屏就可进行软件上的操作，从而实现对硬件的控制。通过对作业轨迹的“逐点逼近”，以达到用户所要求的“作业项目”操作过程。
因机器人底盘车辆在工作现场中不可避免地存在“打滑”等因素，为了校正“指令位移”与“实际位移”之间的误差，系统引入了反馈检测装置，用两组超声波运动轨迹反馈检测器来检测从动轮导向组件的导向效果，用红外到站位置反馈检测器来检测“精确到站”。这样，就可以确保机器人“可靠停止”在作业点上。
工作过程简单描述：把一个物体从A点(200，300，400)处搬运到B点(800，500，600)处。
用户通过触控屏从当前位置上直接按动相应的软件按键(上面有中英文提示)，驱动车辆行驶到接近于A点的位置上，按下“下一点”按键以采集此轨迹点以及响应动作；
继续通过触控屏上的按键，操作机器人手臂，并把“工作手爪”置于A点处，按下“下一点”按键以采集此轨迹点以及响应动作；
提取A点位置上的物体(依不同的提取方式采用不同的工作手爪)，按下“下一点”按键以采集此轨迹点以及响应动作；
提取物体后，再把车辆开到B点处附近，按下“下一点”按键以采集此轨迹点以及响应动作；
再操作触控屏上的按键，利用机器手臂把物体放置于B处，按下“下一点”按键以采集此轨迹点以及响应动作；到至为止，实现了把物体从A点搬运到B点的目的。
最后点击触控屏上的“保存”按键，整个“动作环”中各点的位姿参数全部记录下来，形成位姿参数集；
用户继续通过触控屏，读出此位姿参数集，此时系统为你“还原”各点的位姿参数；
点击“单步动作”，可以对各个轨迹点进行复验，若不理想，还可以点击“在线编辑”按键，以实现对该工作点位姿参数的修订；
单步运行确认无误后，点击“循环运行”即可由机器人“自主完成”前面所设置的动作。从而实现机器人为我们某项具体事务服务的目的。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种简便的机器人控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)接收上位机指令，基于上位机指令进行响应动作；
(2)记录各个轨迹点动作的位姿参数，直至记录完形成整个动作环的位姿参数集；
(3)读取位姿参数集进行循环运行动作处理。
2.如权利要求1所述的一种简便的机器人控制方法，其特征在于，步骤(3)之后还包括以下步骤：
(4)接收超声检测信号和红外检测信号，用以判断机器人位移是否存在误差；
(5)根据误差修订位姿参数，依据修订后的位姿参数修正响应动作，并形成新的位姿参数集，读取新的位姿参数集进行循环运行动作处理。
3.如权利要求1或2所述的一种机器人控制方法，其特征在于，所述的机器人包括底盘车辆和机械手臂，所述的地板车辆包括主动轮驱动组件、从动轮导向组件、超声波运动轨迹反馈检测器、红外到站位置反馈检测器、机械手臂转动组件；所述的机械手臂包括腕部关节旋转组件、腕部关节前扣与后仰组件、肘部关节前扣与后仰组件、肩部关节前扣与后仰组件。
4.如权利要求3所述的一种机器人控制方法，其特征在于，所述的主动轮驱动组件包括稀土永磁无刷直流电机、减速机、编码器、刹车器。
5.如权利要求3所述的一种机器人控制方法，其特征在于，所述的从动轮导向组件包括挂架、导向杆、驱动电机、编码器、刹车器。
6.如权利要求3所述的一种机器人控制方法，其特征在于，所述的机械手臂转动组件包括驱动电机、减速器、刹车器。
7.如权利要求3所述的一种机器人控制方法，其特征在于，所述的腕部关节旋转组件包括驱动电机、减速机、编码器、刹车器。
8.如权利要求3所述的一种机器人控制方法，其特征在于，所述的腕部关节前扣与后仰组件包括驱动电机、减速机、编码器、刹车器。
9.如权利要求3所述的一种机器人控制方法，其特征在于，所述的肘部关节前扣与后仰组件驱动电机、减速机、编码器、刹车器。
10.如权利要求3所述的一种机器人控制方法，其特征在于，所述的肩部关节前扣与后仰组件包括驱动电机、减速机、编码器、刹车器。
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