CN117718974A - 一种轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统，包括用于监控设置于安装机器人上用于定位和测量的机械臂握持状态的控制轴模块、用于获取所述机械臂处姿态信息的六轴惯性设备模块，所述控制轴模块与所述六轴惯性设备模块分别与人机交互界面模块电性连接，所述人机交互界面模块用于在所述机械臂的握持状态与预设位置不对应时控制所述六轴惯性设备模块进行姿态测量并将姿态数据进行安全性分析。当机械臂的实施状态与预设位置不对应时，则表明发生故障情况，控制六轴惯性设备模块进行姿态测量，并将姿态数据进行安全性分析于人机交互界面模块，通过轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统，节约了人力成本，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及轻质隔墙板安装领域，尤其涉及一种轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统。
背景技术
轻质隔墙是现有建筑领域内一类很常见的新型节能墙材料，常用的品种有蒸压轻质加气混凝土(NALC)板、聚苯颗粒夹芯板等，广泛应用于办公、商务、居民楼的内部平面分割。
轻质隔墙板通常宽度为600mm，高度为2500～3500mm，重量200公斤左右，现有的轻质隔墙板安装设备通常是简易的两轮推车，两名工人将一块隔墙板置于小车上，推动小车至安装位置，然后合力将隔墙板立起来。该安装方法为手工式作业，机械效率较低，工人体力消耗大，安装费用较高。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统，该轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统的结构设计可以有效地解决安装机器人操控过程意外情况难以获知的问题。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统，包括用于监控设置于安装机器人上用于定位和测量的机械臂握持状态的控制轴模块、用于获取所述机械臂处姿态信息的六轴惯性设备模块，所述控制轴模块与所述六轴惯性设备模块分别与人机交互界面模块电性连接，所述人机交互界面模块用于在所述机械臂的握持状态与预设位置不对应时控制所述六轴惯性设备模块进行姿态测量并将姿态数据进行安全性分析。
进一步地，上述轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统中，还包括用于获取所述安装机器人的轻质隔墙板重量的计重设备模块，所述计重设备模块与所述人机交互界面模块电性连接，以将所述轻质隔墙板重量发送至所述人机交互界面模块。
进一步地，上述轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统中，还包括设置于所述安装机器人的供能装置内、用于监测电机转速的电机转速仪模块，所述电机转速仪模块与所述人机交互界面模块电性连接。
进一步地，上述轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统中，还包括5G基站模块和边缘计算网关模块，所述人机交互界面模块通过所述5G基站模块与所述边缘计算网关模块电性连接，以将所述机械臂的握持状态、所述轻质隔墙板重量、所述电机转速和所述姿态数据发送至所述边缘计算网关模块并进行安全性分析。
进一步地，上述轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统中，所述边缘计算网关模块还用于根据电机转速仪模块反馈的电机转速快慢进行能耗分析。
进一步地，上述轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统中，所述人机交互界面模块还用于在定位结束时刻起统计所述机械臂运行的效率，还包括与所述人机交互界面模块电性连接、用于优化统计效率的优化后端代码。
进一步地，上述轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统中，所述人机交互界面模块还用于记录各次所述机械臂运行对应的时刻与所述安装机器人在所述轻质隔墙板重量中的位置。
进一步地，上述轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统中，所述机械臂包括交错轴齿轮，所述交错轴齿轮通过齿轮转速传感器接口与齿轮转速传感器连接以监控所述交错轴齿轮的齿轮转速状态。
进一步地，上述轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统中，所述机械臂包括设置于所述底座前端的摄像头，与所述摄像头对应设置有红外感应设备。
进一步地，上述轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统中，还包括用于监控所述安装机器人运动速度的加速度传感器，所述加速度传感器与所述人机交互界面模块电性连接。
本发明提供的轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统包括控制轴模块、六轴惯性设备模块和人机交互界面模块，且控制轴模块和六轴惯性设备模块均与人机交互界面模块电性连接。其中，控制轴模块用于监控安装机器人上用于定位及测量的机械臂的运行及故障状态，并将机械臂的握持状态发送至人机交互界面模块；人机交互界面模块用于判断机械臂的握持状态是否与预设位置对应，若否，则控制六轴惯性设备模块进行姿态测量并将姿态数据进行安全性分析；六轴惯性设备模块设置于机械臂处以获得机械臂的姿态信息。
本发明提供的一种轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统，通过控制轴模块实时监测机械臂的运行或者故障状态，并且将实时位置发送至人机交互界面模块，人机交互界面模块根据预置的对应操控过程各流程中机械臂的预设位置，与实时位置比较，当机械臂的实施状态与预设位置不对应时，则表明发生故障情况，控制六轴惯性设备模块进行姿态测量，并将姿态数据进行安全性分析于人机交互界面模块，进而操控工程师可以通过调取人机交互界面模块内的姿态数据对故障情况进行追踪调查。同时六轴惯性设备模块也可以实施拍摄机械臂处的视频信息并进行安全性分析于人机交互界面模块，全方位获知操控过程机械臂状态。通过轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统，提高了安装机器人操控的安全性，节约了人力成本，提高了工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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他的附图。
图1为本发明提供的一种轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统一个具体实施例的模块组成结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统，以便于获知安装机器人操控过程意外情况，提高安装机器人操控安全性。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明提供的一种轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统一个具体实施例的模块组成结构示意图。
在一个具体实施例中，本发明提供的轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统包括控制轴模块、六轴惯性设备模块和人机交互界面模块，且控制轴模块和六轴惯性设备模块均与人机交互界面模块电性连接。
其中，控制轴模块用于监控安装机器人上用于定位及测量的机械臂的运行及故障状态，并将机械臂的握持状态发送至人机交互界面模块。具体控制轴模块的类型、结构及工作原理根据不同的机械臂进行设置，只需使其能够监控对应机械臂的握持状态即可。优选的，控制轴模块用于感应机械臂的运行，当其运行时控制轴模块将运行信息发送至人机交互界面模块，则控制获取到对应机械臂处于运行状态；而当机械臂未运行时，控制轴模块将故障信息发送至人机交互界面模块，则人机交互界面模块获取到对应机械臂处于故障状态。具体的，控制轴模块可以通过总线的方式与人机交互界面模块连接。
人机交互界面模块用于判断机械臂的握持状态是否与预设位置对应，若否，则控制六轴惯性设备模块进行姿态测量并将姿态数据进行安全性分析。也就是人机交互界面模块预存有安装机器人操控过程中各流程机械臂的正常状态，即预设位置。根据控制轴模块反馈的机械臂的实时位置，判断机械臂的握持状态是否与预设位置一致，若不一致则表明发生故障情况，因而控制六轴惯性设备模块进行姿态测量，并将姿态测量到的姿态数据发送至人机交互界面模块进行安全性分析。优选的，人机交互界面模块为设置于安装机器人上，对信息进行处理及进行安全性分析。
六轴惯性设备模块设置于机械臂处以获得机械臂的姿态信息。需要说明的是，六轴惯性设备模块设置于机械臂处指六轴惯性设备模块能够拍摄到对应机械臂预设范围内的姿态，从而为后续相关人员调查提供数据。六轴惯性设备模块在发生故障情况时用于姿态测量，根据需要，在正常操控过程中，六轴惯性设备模块也可以用于数据记录，并将记录数据发送至人机交互界面模块进行安全性分析。
应用本发明提供的轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统时，通过控制轴模块实时监测机械臂的运行或者故障状态，并且将实时位置发送至人机交互界面模块，人机交互界面模块根据预置的对应操控过程各流程中机械臂的预设位置，与实时位置比较，当机械臂的实施状态与预设位置不对应时，则表明发生故障情况，控制六轴惯性设备模块进行姿态测量，并将姿态数据进行安全性分析于人机交互界面模块，进而操控工程师可以通过调取人机交互界面模块内的姿态数据对故障情况进行追踪调查。同时六轴惯性设备模块也可以实施拍摄机械臂处的视频信息并进行安全性分析于人机交互界面模块，进而操控工程师可以调取操控过程全程的视频信息，全方位获知操控过程机械臂状态。综上，通过轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统，提高了安装机器人操控的安全性。
优选的，还可以包括与人机交互界面模块电性连接，用于在机械臂的握持状态与预设位置不对应时报警提示的报警装置。
进一步地，还包括用于获取安装机器人的轻质隔墙板重量的计重设备模块，计重设备模块与人机交互界面模块电性连接，以将轻质隔墙板重量发送至人机交互界面模块。计重设备模块的具体结构及工作原理请参考现有技术，此处不做赘述。通过计重设备模块，实时获取各安装机器人的轻质隔墙板重量，也就是安装机器人的实时位置负载，并将轻质隔墙板重量也就是实时位置负载发送至人机交互界面模块，从而能够通过人机交互界面模块实时监控各安装机器人的负载重量。
优选的，还可以包括设置于安装机器人的供能装置内、用于监测油位的电机转速仪模块，电机转速仪模块通过与人机交互界面模块连接。也就是通过电机转速仪模块的设置，实时监测供能装置内电机转速变化，进而相关人员通过人机交互界面模块及时获知电机转速情况，便于安装机器人的监控。
进一步地，还可以包括5G基站模块和边缘计算网关模块，人机交互界面模块通过5G基站模块与边缘计算网关模块电性连接，进而人机交互界面模块通过5G基站模块将机械臂的握持状态、安装机器人的轻质隔墙板重量、供能装置内的电机转速信息和姿态测量的姿态数据发送至边缘计算网关模块并进行安全性分析。因而通过边缘计算网关模块能够实时监控安装机器人机械臂的状态、安装机器人的位置及供能装置内的电机转速。优选的，人机交互界面模块通过5G基站模块将六轴惯性设备模块实时获取的机械臂处的视频姿态发送至边缘计算网关模块，因而通过边缘计算网关模块相关人员能够实时监控安装机器人的负载重量，并配合六轴惯性设备模块获取的姿态查看安装机器人的实际操控景象。当然，根据需要也可以仅设置边缘计算网关模块通过5G基站模块与人机交互界面模块电性连接，而不设置计重设备模块，使得系统结构简单。
更进一步地，边缘计算网关模块还用于根据电机转速仪模块反馈的电机转速快慢进行能耗分析。也就是通过电机转速仪模块反馈的实时电机转速快慢，边缘计算网关模块内置有计算逻辑，通过电机转速快慢的变化计算得到能耗。具体电机转速损益的计算逻辑可通过电机转速快慢计算获得供能装置内液体的体积，根据体积差获得损益量。综上，通过上述结构的轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统，能够对安装机器人进行实时监控，有效规范了安装机器人操控流程，提高了工作效率，配合边缘计算网关模块，实现了对操控损益的智能分析，为工程师提供了真实有效的操控数据，从根本上解决了安装机器人操控管理难的问题。
六轴惯性设备模块可以通过视频监控终端与人机交互界面模块电性连接。
在上述各实施例的基础上，人机交互界面模块还用于在定位结束时刻起统计机械臂运行的效率并通过优化后端代码优化。也就是从定位结束后，机械臂故障起对机械臂再次运行的效率进行统计，即人机交互界面模块自动分析，并可通过优化后端代码优化分析效率，如果操控过程中机械臂被运行则统计数据(分析效率)会发生变化，通过核对人机交互界面模块的分析效率和运油单据上分析效率就可以确认操控过程中是否发生故障情况。
进一步地，人机交互界面模块还可以用于记录各次机械臂运行对应的时刻与安装机器人在运行轨迹中的位置。也就是人机交互界面模块与计重设备模块电性连接，以获取安装机器人的轻质隔墙板重量，且人机交互界面模块包括用于进行安全性分析各次机械臂运行对应时刻及在轻质隔墙板重量中位置的进行安全性分析单元。因而在确定操控过程发生故障情况时，可以快速精确的获知机械臂各次运行对应的时间及位置，从而便于发现故障情况发生的时刻及位置。
在上述各实施例中，机械臂可以包括交错轴齿轮，交错轴齿轮通过齿轮转速传感器接口与齿轮转速传感器连接以监控交错轴齿轮的齿轮转速状态。也就是控制轴模块包括对应监测交错轴齿轮的握持状态的传感器，具体传感器的类型可根据交错轴齿轮的结构选择。为了便于定位与测量的监控，进一步设置于交错轴齿轮连接的齿轮转速传感器，以监控交错轴齿轮的齿轮转速状态。则当齿轮转速传感器反馈为快状态时，表明正在进行定位或者测量，而当齿轮转速传感器反馈为慢状态时，则表明测量已经完成。进一步结合电机转速仪模块对电机转速的监控，对能耗的各状态进行可靠监控。
在上述各实施例的基础上，还可以包括用于监控安装机器人运动速度的加速度传感器，加速度传感器与人机交互界面模块电性连接。由于安装机器人停车时地面可能不是水平的，因而通过加速度传感器，监控安装机器人的运动速度并发送至人机交互界面模块，以修正安装机器人运动时安装机器人的快慢。
上述各实施例中，机械臂还包括设置于底座前端的摄像头，与摄像头对应设置有红外感应设备。也就是控制轴模块包括对应监测摄像头握持状态的传感器，具体传感器的类型可根据摄像头的结构选择。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统，其特征在于，该系统包括用于监控设置于安装机器人上用于定位和测量的机械臂握持状态的控制轴模块、用于获取所述机械臂处姿态信息的六轴惯性设备模块，所述控制轴模块与所述六轴惯性设备模块分别与人机交互界面模块电性连接，所述人机交互界面模块用于在所述机械臂的握持状态与预设位置不对应时控制所述六轴惯性设备模块进行姿态测量并将姿态数据进行安全性分析；
该系统还包括用于获取所述安装机器人的轻质隔墙板重量的计重设备模块，所述计重设备模块与所述人机交互界面模块电性连接，以将所述轻质隔墙板重量发送至所述人机交互界面模块；
该系统还包括设置于所述安装机器人的供能装置内、用于监测电机转速的电机转速仪模块，所述电机转速仪模块与所述人机交互界面模块电性连接。
2.根据权利要求1所述的轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统，其特征在于，还包括5G基站模块和边缘计算网关模块，所述人机交互界面模块通过所述5G基站模块与所述边缘计算网关模块电性连接，以将所述机械臂的握持状态、所述轻质隔墙板重量、所述电机转速和所述姿态数据发送至所述边缘计算网关模块并进行安全性分析。
3.根据权利要求2所述的轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统，其特征在于，所述边缘计算网关模块还用于根据电机转速仪模块反馈的电机转速快慢进行能耗分析。
4.根据权利要求1所述的轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统，其特征在于，所述人机交互界面模块还用于在定位结束时刻起统计所述机械臂运行的效率，还包括与所述人机交互界面模块电性连接、用于优化统计效率的优化后端代码。
5.根据权利要求1所述的轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统，其特征在于，所述人机交互界面模块还用于记录各次所述机械臂运行对应的时刻与所述安装机器人在所述轻质隔墙板重量中的位置。
6.根据权利要求1所述的轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统，其特征在于，所述机械臂包括交错轴齿轮，所述交错轴齿轮通过齿轮转速传感器接口与齿轮转速传感器连接以监控所述交错轴齿轮的齿轮转速状态。
7.根据权利要求6所述的轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统，其特征在于，所述机械臂包括设置于底座前端的摄像头，与所述摄像头对应设置有红外感应设备。
8.根据权利要求1所述的轻质隔墙板安装机器人远程运行操控系统，其特征在于，还包括用于监控所述安装机器人运动速度的加速度传感器，所述加速度传感器与所述人机交互界面模块电性连接。
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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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