CN114986502A - 控制多台机器人同步的方法、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种控制多台机器人同步的方法、设备及计算机可读存储介质，该方法包括：控制设备在侦测到多台机器人均满足预设条件后，至少同时向多台机器人中对应取料位置上存在工件的第一目标机器人发送第一触发指令，使得第一目标机器人的机械臂将各自对应的取料位置上的工件抓取至各自对应的放料位置，并最终回到各自对应的初始位置。本申请的方法能够提高多台机器人同时作业的效率。

Description

控制多台机器人同步的方法、设备及计算机可读存储介质

技术领域

本申请属于设备控制技术领域，特别是涉及一种控制多台机器人同步的方法、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

目前生产线上多台冲压机的上下料逻辑为：多台冲压机并排以适度间距依次排列，多名操作工面向冲压机而坐，保证每台冲压机前各有一名操作工，操作工的作业步骤包括：第一步，当其面前冲压机下方无工件时，操作工左手使用工具夹钳将物料从左侧取料区域取走并放置在冲压机下方的冲压位置，随后，人工利用脚踏控制冲压机下压，使工件产生第一次形变，而后操作员工用右手持夹钳，取走产生形变后的工件，放置在其右侧放料区域内，此工件便等待下一名操作工取料，并被放置在下一台冲压机下方，进而等待冲压机的下压，产生第二次形变；第二步当其面前冲压机下方有工件时，操作工先用右手持钳取走工件，流转至后序操作工，再继续上述第一步，按上述逻辑和从左至右顺序工件流转，直到最后一台冲压机下压完成，而最终形成成品。

目前上述的加工方式由于人工的参与，首先效率低下；其次难以保证作业人员的人身安全；再则，高温酷暑环境下易造成操作人员患职业病。

发明内容

本申请提供一种控制多台机器人同步的方法、设备及计算机可读存储介质，能够提高多台机器人同时作业的效率。

本申请实施例第一方面提供一种控制多台机器人同步的方法，多台所述机器人沿着生产线依次间隔设置，且任意所述机器人对应的放料位置与相邻且处于下游的所述机器人的取料位置处于同一设备上，所述方法包括：控制设备在侦测到多台所述机器人均满足预设条件后，至少同时向多台所述机器人中对应所述取料位置上存在工件的第一目标机器人发送第一触发指令，使得所述第一目标机器人的机械臂将各自对应的所述取料位置上的所述工件抓取至各自对应的所述放料位置，并最终回到各自对应的初始位置；其中，将多台机器人中，对应的所述放料位置处于冲压机上的所述机器人定义为第一机器人，在所述第一机器人的机械臂将抓取的所述工件放置在对应的所述放料位置后，所述第一机器人对应的所述冲压机对所述工件进行冲压，并在所述冲压机完成对所述工件的冲压，以及所述第一机器人的机械臂回到对应的所述初始位置后，所述控制设备确定所述第一机器人满足所述预设条件。

本申请实施例第二方面提供一种控制设备，所述控制设备包括处理器、存储器以及通信电路，所述处理器分别耦接所述存储器、所述通信电路，所述存储器中存储有程序数据，所述处理器通过执行所述存储器内的所述程序数据以实现上述任一项方法中的步骤。

本申请实施例第三方面提供一种上下料系统，所述上下料系统包括控制设备以及与所述控制设备建立通信连接的多台机器人，多台所述机器人沿着生产线依次间隔设置，且任意所述机器人对应的放料位置与相邻且处于下游的所述机器人的取料位置处于同一设备上，所述控制设备用于：在侦测到多台所述机器人均满足预设条件后，至少同时向多台所述机器人中对应所述取料位置上存在工件的第一目标机器人发送第一触发指令，使得所述第一目标机器人的机械臂将各自对应的所述取料位置上的所述工件抓取至各自对应的所述放料位置，并最终回到各自对应的初始位置；其中，将对应的所述放料位置处于冲压机上的所述机器人定义为第一机器人，在所述第一机器人的机械臂将抓取的所述工件放置在对应的所述放料位置后，所述第一机器人对应的所述冲压机对所述工件进行冲压，并在所述冲压机完成对所述工件的冲压，以及所述第一机器人的机械臂回到对应的所述初始位置后，所述控制设备确定所述第一机器人满足所述预设条件。

本申请实施例第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序能够被处理器执行以实现如上述任一项方法中的步骤。

有益效果是：在本申请中，控制设备可以控制多台机器人同时进行取料，使得多台机器人从静止到开始动作的时机始终保持一致，做到对工件的同取，避免因为时间积累而形成偏差，提高多台机器人同步工作的效率，同时也能够避免多台机器人发生干涉碰撞，提高安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本申请控制多台机器人同步的方法一实施方式的流程示意图；

图2是本申请多台机器人、冲压机的相对位置示意图；

图3是本申请控制设备的工作流程示意图；

图4是本申请控制设备一实施方式的结构示意图；

图5是本申请计算机可读存储介质一实施方式的结构示意图；

图6是本申请上下料系统一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

参阅图1，图1是本申请控制多台机器人同步的方法一实施方式的流程示意图，该方法包括：

S110：控制设备在侦测到多台机器人均满足预设条件后，至少同时向多台机器人中对应取料位置上存在工件的第一目标机器人发送第一触发指令，使得第一目标机器人的机械臂将各自对应的取料位置上的工件抓取至各自对应的放料位置，并最终回到各自对应的初始位置。

结合图2，在本实施方式中，多台机器人沿着生产线依次间隔设置，且任意机器人对应的放料位置与相邻且处于下游的机器人的取料位置处于同一设备上(例如，可以处于同一中转台上，或者处于同一冲压机上。)，也就是说，在图2中，机器人Q的放料位置与机器人H的取料位置处于同一设备上，而机器人H的放料位置与机器人Q’的取料位置处于同一设备上。其中在图2中，小写字母p、h、p’分别为对应机器人Q、H、Q’的机械臂示意图。P为机器人取料+放料的动作路径，R为机器人放料回到初始位置的动作路径。其中，P和R本质上可以是同一条路径，也可以是不同的路径，本申请不做限制。

同时生产线上，两台冲压机之间放置一个中转台，多台机器人包括第一机器人以及第二机器人，第一机器人的放料位置位于冲压机上，第二机器人的放料位置位于中转台上，可以理解的是，两台第一机器人之间存在一台第二机器人。

在本实施方式中，第二机器人的放料位置与相邻且位于下游的第一机器人的取料位置重合，也就是说，第二机器人在将工件放置在中转台上后，后续相邻且位于下游的第一机器人将中转台上的工件取走。

而第一机器人的放料位置和相邻且位于下游的第二机器人的取料位置两者可以完全重合，也可以不重合，但是均处于第一机器人对应的冲压机上，例如，第一机器人将工件放置在对应的冲压机的承载平台上后，冲压机对工件进行冲压，在冲压完成后，工件依旧处于承载平台上，后续第二机器人将承载平台上的工件取走，或者，第一机器人将工件放置在对应的冲压机的承载平台上后，冲压机对工件进行冲压，在冲压完成后，工件虽然依旧处于冲压机上，但是已经被冲压机的冲压头抬起一定高度，或者被冲压机的冲压头移动到该冲压机中的其他位置，此时后续第二机器人需要将位于冲压机中的工件(此时工件不一定位于冲压机的承载平台上)取走。

其中为了便于说明，以下以任意机器人对应的放料位置与相邻且处于下游的机器人的取料位置重合进行说明。

其中，控制设备用于控制多台机器人运动，其可以是机器人控制柜，也可以是其他可以控制机器人的设备，例如电脑等，在此不做限制。在一应用场景中，控制设备为PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)。

在本实施方式中，当控制设备侦测到第一机器人的机械臂回到对应的初始位置，且与第一机器人对应的冲压机完成对工件的冲压后，确定第一机器人满足预设条件；当控制设备侦测到第二机器人的机械臂回到对应的初始位置，确定第二机器人满足预设条件。

而当侦测到所有机器人均满足对应的预设条件后，同时向第一目标机器人发送第一触发指令，使得第一目标机器人从对应的取料位置抓取工件，然后将抓取的工件放置在对应的放料位置，最后机械臂再回到对应的初始位置。其中第一目标机器人指的是取料位置上存在工件的机器人。

其中，若第一目标机器人也是第一机器人，则在第一机器人将工件放置在对应的放料位置后，第一机器人或者控制设备向对应的冲压机发送冲压指令，使得该冲压机对工件进行冲压。

在本实施方式中，机器人机械臂对应的初始位置与机器人各自对应的取料位置重合。具体地，设置初始位置与取料位置重合，可以提高机器人的机械臂从取料位置运动至放料位置的加速度，减小机器人的运动时间。但是本申请并不限制于此，在其他实施方式中，机器人机械臂对应的初始位置也可以是该机器人对应的放料位置，或者是取料位置至放料位置之间的任意位置。但是为了便于说明，以下均以机器人机械臂对应的初始位置与机器人各自对应的取料位置重合进行说明。

对于第一机器人而言，其运动过程是：在接收到控制设备发送的第一触发指令后，从对应的取料位置取料，然后将工件搬运至对应的冲压机上，接着回到初始位置，其中在回到初始位置的过程中，该第一机器人或者控制设备向该冲压机发送冲压指令，使得冲压机下压而对工件冲压，最后第一机器人等待控制设备再次发送第一触发指令，如此循环。

而对于第二机器人而言，其运动过程是：在接收到控制设备发送的第一触发指令后，从对应的取料位置取料，然后将工件放置在对应的中转台上，最后回到对应的初始位置，并等待控制设备再次发送第一触发指令，如此循环。

也就是说，当多台机器人均满足预设条件后，控制设备触发进入一个循环节拍，当多台机器人再次均满足预设条件后，控制设备再次触发进入下一个循环节拍。

在本实施方式中，步骤S110具体包括：

S111：控制设备在侦测到多台机器人均满足预设条件后，确定当前多台机器人各自对应的取料位置上是否存在工件。

具体地，在侦测到所有机器人均满足预设条件后，分别确定每台机器人对应的取料位置上是否存在工件。

S112：响应于机器人对应的取料位置上存在工件，向机器人发送第一触发指令，以使机器人的机械臂自对应的初始位置出发，将对应的取料位置上的工件抓取至对应的放料位置，并最终回到对应的初始位置。

具体地，以机器人H进行说明：若控制设备侦测到机器人H的取料位置上存在工件，则确定机器人H是第一目标机器人，并将该第一目标机器人发送第一触发指令，使得机器人H的机械臂依次取料、放料，并最终回到初始位置。

S113：响应于机器人对应的取料位置上不存在工件，判断相邻且位于上游的另一机器人对应的取料位置上是否存在工件。

若判断结果为不存在，执行步骤S114，否则执行步骤S115。

具体地，若控制设备侦测到机器人H的取料位置上不存在工件，则判断与机器人H相邻且位于机器人H上游的机器人Q的取料位置上是否存在工件，如果不存在，则执行步骤S114，否则执行步骤S115。

S114：不向机器人发送任何触发指令，以使机器人的机械臂保持不动。

具体地，若机器人Q的取料位置上均不存在工件，则确定机器人H可以保持不动，无需进行取料、放料。

S115：向机器人发送第二触发指令，以使机器人的机械臂离开对应的初始位置，并在相邻且位于上游的机器人的机械臂将工件放在对应的放料位置后，再次回到对应的初始位置。

具体地，若机器人Q的取料位置上存在工件，则说明机器人Q需要将取料位置上的工件搬运至对应的放料位置，而从上述内容可知，机器人Q的放料位置与机器人H的取料位置处于同一设备上，而为了避免机器人Q在放料时与机器人H发生干涉，控制设备确定机器人H是第二目标机器人，并向机器人H发送第二触发指令，以控制机器人H避让机器人Q，具体而言，机器人H在接收到第二触发指令后，先离开对应的初始位置(此时无需抓取工件)，然后在机器人Q的机械臂放料后，机器人H的机械臂再次回到对应的初始位置，即机器人H的取料位置。

也就是说，对于每个机器人而言，其在控制设备的控制下进行以下三种动作中的一种：

第一种为先取料，后放料，最后回到初始位置，执行该动作的条件是，该机器人对应的取料位置上存在工件；

第二种为原地不动，执行该动作的条件是：该机器人的取料位置、与该机器人相邻且位于该机器人上游的另一机器人的取料位置均不存在工件；

第三种是避让动作，执行该动作的条件是：该机器人的取料位置不存在工件，但是与该机器人相邻且位于该机器人上游的另一机器人的取料位置存在工件。

需要说明的是，在其他实施方式中，在不考虑相邻两个机器人发生干涉碰撞的情况下，对于每个机器人而言，其在控制设备的控制下可以进行以下二种动作中的一种：

第一种为先取料，后放料，最后回到初始位置，执行该动作的条件是，该机器人对应的取料位置上存在工件；

第二种为原地不动，执行该动作的条件是：该机器人的取料位置不存在工件。

或者在其他实施方式中，控制设备还可以不管机器人的取料位置上是否存在工件，其在多台机器人均满足预设条件后，直接同时向所有的机器人发送第一触发指令，使得每个机器人均进行取料、放料，并最终回到初始位置，此时对于取料位置上不存在工件的机器人而言，其在取料时，并不会抓取到工件，其只是执行抓取工件的动作而已。

在本实施方式中，响应于机器人出现故障，控制设备确定机器人满足预设条件。

具体地，当多台机器人中的某一台机器人出现故障时，为了不影响其他机器人的正常工作，控制设备也会确定该出现故障的机器人满足预设条件。而对于该出现故障的机器人而言，控制设备并不会控制其进行取料、放料。

需要说明的是，在其他实施方式中，当机器人出现故障时，控制设备还可以先暂停控制多台机器人的过程，待机器人的故障得到解决后，再执行上述控制过程。

在本实施方式中，分别根据每台机器人相邻且位于上游的另一机器人，在控制设备最近一次的控制下所执行的动作，确定每台机器人各自对应的取料位置上是否存在工件。

例如，对于任意机器人H而言，若在上一个循环节拍内，与其相邻且位于上游的机器人Q在控制设备的控制下保持原地不动或者进行了避让动作，则确定当前机器人H的取料位置上不存在工件，但是若在上一个循环节拍内，与其相邻且位于上游的机器人Q在控制设备的控制下进行了取料、放料，则确定当前机器人H的取料位置上存在工件。

当然在其他实施方式中，还可以在每个机器人的取料位置都安装传感器，以侦测相应位置上是否存在工件。

需要说明的是，在上述实施方式中，结合两个冲压机之间都存在一个中转台对方案进行了说明，但是本申请并不限制于此，在其他实施方式中，两个冲压机之间也可以不存在中转台，即所有的机器人均是第一机器人，此时上述实施方式中控制设备的逻辑处理过程依旧适用。

为了更好地理解，下面结合图2和图3，对本申请的方案进行详细的说明：

控制设备在侦测到多台机器人都满足预设条件后，同一时刻触发多台机器人同时作业。

同时对于任意机器人A而言，如果当前其对应的取料位置上存在工件，则控制设备向其发送第一触发指令，使得该机器人A取料、放料，并最终回到对应的初始位置，并在机器人A完成动作以及对应的冲压机完成冲压后，将信号Flag置1。

但是如果当前机器人A对应的取料位置上不存在工件，且相邻的上一个机器人B对应的取料位置上也不存在工件，则不向机器人A发送任何触发指令，使得机器人A原地不动，同时将信号Bypass置1。

但是如果当前机器人A对应的取料位置上不存在工件，但相邻的上一个机器人B对应的取料位置上存在工件，则向机器人A发送第二触发指令，使机器人A避让，并在机器人A避让回到初始位置后，将信号Flag置1。

同时对于机器人A而言，在其完成上述三种情况中的一种，或者在其出现故障后，控制设备将机器人A对应的信号PerWork置1。

而当控制设备将所有机器人对应的PerWork均置1后，控制设备确定所有机器人均满足预设条件，然后触发进入下一个循环节拍。

在本实施方式的方案中，控制设备可以控制多台机器人同时进行取料，使得多台机器人从静止到开始动作的时机始终保持一致，做到对工件的同取，避免因为时间积累而形成偏差，提高多台机器人同步工作的效率，同时也能够避免多台机器人发生干涉碰撞，提高安全性能。

可以理解的是，当控制多台机器人的取料+放料路径长度相同时，本申请的方案还可以实现多台机器人同时放料，进而实现多台机器人的同取同放，使得各个机器人的运动路径、速度能够协调一致。

参阅图4，图4是本申请控制设备一实施方式的结构示意图。该控制设备200包括处理器210、存储器220以及通信电路230，处理器210分别耦接存储器220、通信电路230，存储器220中存储有程序数据，处理器210通过执行存储器220内的程序数据以实现上述任一项实施方式方法中的步骤，其中详细的步骤可参见上述实施方式，在此不再赘述。

其中，控制设备200可以是电脑、机器人控制柜、PLC控制器等任一项可以控制机器人的设备，在此不做限制。

参阅图5，图5是本申请计算机可读存储介质一实施方式的结构示意图。该计算机可读存储介质300存储有计算机程序310，计算机程序310能够被处理器执行以实现上述任一项方法中的步骤。

其中，计算机可读存储介质300具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等可以存储计算机程序310的装置，或者也可以为存储有该计算机程序310的服务器，该服务器可将存储的计算机程序310发送给其他设备运行，或者也可以自运行该存储的计算机程序310。

参阅图6，图6是本申请上下料系统一实施方式的结构示意图。该上下料系统400包括控制设备410以及多台机器人420。

控制设备410与多台机器人420同时连接，以控制多台机器人420工作，其中，控制设备410控制多台机器人420工作的过程可参见上述相关内容，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种控制多台机器人同步的方法，其特征在于，多台所述机器人沿着生产线依次间隔设置，且任意所述机器人对应的放料位置与相邻且处于下游的所述机器人的取料位置处于同一设备上，所述方法包括：

控制设备在侦测到多台所述机器人均满足预设条件后，至少同时向多台所述机器人中对应所述取料位置上存在工件的第一目标机器人发送第一触发指令，使得所述第一目标机器人的机械臂将各自对应的所述取料位置上的所述工件抓取至各自对应的所述放料位置，并最终回到各自对应的初始位置；

其中，将多台所述机器人中，对应的所述放料位置处于冲压机上的所述机器人定义为第一机器人，在所述第一机器人的机械臂将抓取的所述工件放置在对应的所述放料位置后，所述第一机器人对应的所述冲压机对所述工件进行冲压，并在所述冲压机完成对所述工件的冲压，以及所述第一机器人的机械臂回到对应的所述初始位置后，所述控制设备确定所述第一机器人满足所述预设条件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多台所述机器人的机械臂对应的所述初始位置与多台所述机器人各自对应的所述取料位置重合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制设备在侦测到多台所述机器人均满足预设条件后，至少同时向多台所述机器人中对应所述取料位置上存在工件的第一目标机器人发送第一触发指令的步骤，包括：

所述控制设备在侦测到多台所述机器人均满足所述预设条件后，确定当前多台所述机器人各自对应的所述取料位置上是否存在所述工件；

响应于多台所述机器人中存在对应所述取料位置上存在所述工件的所述第一目标机器人，同时向所述第一目标机器人发送所述第一触发指令。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于多台所述机器人中存在对应所述取料位置上不存在所述工件但相邻且位于上游的另一所述机器人对应的所述取料位置上存在所述工件的第二目标机器人，同时向所述第二目标机器人发送第二触发指令，以使所述第二目标机器人的机械臂离开对应的所述初始位置，并在相邻且位于上游的另一所述机器人的机械臂将所述工件放在对应的所述放料位置后，再次回到对应的所述初始位置。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定当前多台所述机器人各自对应的所述取料位置上是否存在所述工件的步骤，包括：

分别根据每台所述机器人相邻且位于上游的另一所述机器人，在所述控制设备最近一次的控制下所执行的动作，确定每台所述机器人各自对应的所述取料位置上是否存在所述工件。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在多台所述机器人中，相邻两台所述第一机器人之间存在一台第二机器人，所述第二机器人对应的所述放料位置处于中转台上，所述方法还包括：

响应于所述第二机器人的机械臂回到对应的所述初始位置，确定所述第二机器人满足所述预设条件。

7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于所述机器人出现故障，所述控制设备确定所述机器人满足所述预设条件。

8.一种控制设备，其特征在于，所述控制设备包括处理器、存储器以及通信电路，所述处理器分别耦接所述存储器、所述通信电路，所述存储器中存储有程序数据，所述处理器通过执行所述存储器内的所述程序数据以实现如权利要求1-7任一项所述方法中的步骤。

9.一种上下料系统，其特征在于，所述上下料系统包括控制设备以及与所述控制设备建立通信连接的多台机器人，多台所述机器人沿着生产线依次间隔设置，且任意所述机器人对应的放料位置与相邻且处于下游的所述机器人的取料位置处于同一设备上，所述控制设备用于：在侦测到多台所述机器人均满足预设条件后，至少同时向多台所述机器人中对应所述取料位置上存在工件的第一目标机器人发送第一触发指令，使得所述第一目标机器人的机械臂将各自对应的所述取料位置上的所述工件抓取至各自对应的所述放料位置，并最终回到各自对应的初始位置；其中，将对应的所述放料位置处于冲压机上的所述机器人定义为第一机器人，在所述第一机器人的机械臂将抓取的所述工件放置在对应的所述放料位置后，所述第一机器人对应的所述冲压机对所述工件进行冲压，并在所述冲压机完成对所述工件的冲压，以及所述第一机器人的机械臂回到对应的所述初始位置后，所述控制设备确定所述第一机器人满足所述预设条件。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序能够被处理器执行以实现如权利要求1-7任一项所述方法中的步骤。

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