CN207432204U - 一种主从切换系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种主从切换系统，涉及液压机器人控制技术领域。该系统包括：总控制器，以及分别与总控制器连接的主从切换器、主手控制器和从手控制器，其中，主从切换器包括两个以上工作模式开关，用于供用户选择液压机器人的工作模式，总控制器用于根据用户选择的工作模式，分别向液压机器人的主手控制器和从手控制器发送控制指令，控制液压机器人的主手和从手按该工作模式运动。本实用新型提供的一种主从切换系统，能够使液压机器人在遇到故障等原因停止时，通过选择不同的工作模式使液压机器人的主手和从手快速地恢复到可工作的状态，能够有效地避免因从手与主手间存在位置偏差而导致的从手破坏工作设备。

Description

一种主从切换系统

技术领域

本实用新型涉及液压机器人控制技术领域，尤其涉及一种主从切换系统。

背景技术

目前的主从式液压机器人，一般只能主手操控从手进行作业工作，但是从手在工作过程中，通常会因为各种原因停止工作，易造成主手和从手之间的位置偏差，如果需要重新开始工作，从手需要重新跟随到主手的位置，导致从手不能继续完成停止的工作，且在跟随的过程中，从手容易会破坏工作的设备。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种能够切换主手和从手工作模式的主从切换系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种主从切换系统，包括：总控制器，以及分别与所述总控制器连接的主从切换器、主手控制器和从手控制器，其中，所述主从切换器包括两个以上工作模式开关，用于供用户选择液压机器人的工作模式，所述总控制器用于根据用户选择的所述工作模式，分别向所述液压机器人的主手控制器和从手控制器发送控制指令，所述主手控制器和所述从手控制器分别用于根据所述控制指令控制所述液压机器人的主手和从手按所述工作模式运动。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种主从切换系统，通过主从切换器选择不同的工作模式，能够使液压机器人在遇到故障等原因停止时，通过选择不同的工作模式使液压机器人的主手和从手快速地恢复到可工作的状态，能够有效地避免因从手与主手间在故障停止时存在位置偏差而导致的从手在跟随主手过程中破坏工作设备。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步地，所述工作模式开关包括：主从模式开关，所述主从模式开关与所述总控制器内预存的开关量输入信号I0.0触发端连接，当所述主从模式开关启动后，触发所述开关量输入信号I0.0，选择主从工作模式，使所述从手跟随所述主手运动。

进一步地，所述工作模式开关包括：从主模式开关，所述从主模式开关与所述总控制器内预存的开关量输入信号I0.1触发端连接，当所述从主模式开关启动后，触发所述开关量输入信号I0.1，选择从主工作模式，使所述主手跟随所述从手运动。

进一步地，所述工作模式开关包括：停止模式开关，所述停止模式开关与所述总控制器内预存的开关量输入信号I0.3触发端连接，当所述停止模式开关启动后，触发所述开关量输入信号I0.3，选择停止模式，使所述主手和所述从手独立运动。

进一步地，所述工作模式开关包括：自动模式开关，所述自动模式开关与所述总控制器内预存的开关量输入信号I0.4触发端连接，当所述自动模式开关启动后，触发所述开关量输入信号I0.4，选择自动工作模式，使所述总控制器通过所述主手控制器和所述从手控制器对所述主手和所述从手的运动进行自动控制。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过自动模式开关选择手动切换液压机器人主手和从手的工作模式，或通过总控制器对液压机器人的主手和从手的工作模式进行自动检测和切换，能够提高切换的便利性和实用性。

进一步地，所述工作模式开关包括：第一发光元件，与所述总控制器连接，当用户选择任一所述工作模式后，所述第一发光元件接收所述总控制器发送的与所述工作模式对应的开关量输出信号，并根据所述开关量输出信号启动，使与用户选择的所述工作模式对应的工作模式开关发光。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过发光元件显示当前选择的工作模式，能够使用户直观地看到所选择的工作模式，便于对工作模式进行切换，能够有效地避免误操作导致工作设备损坏，提高了切换工作模式时的便利性。

进一步地，所述主从切换器还包括：第二发光元件，与所述总控制器连接，用于根据所述总控制器发送的报警指令进行灯光报警。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过发光元件对故障进行报警，能够及时地提醒用户液压机器人的工作状态，便于及时地处理故障。

进一步地，所述主从切换器还包括：复位开关，与所述总控制器连接，用于使所述第二发光元件停止发光。

进一步地，所述主手控制器和所述从手控制器分别通过以太网交换机与所述总控制器连接。

进一步地，各所述工作模式开关为按钮。

本实用新型附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例提供的一种主从切换系统的结构框架图；

图2为本实用新型另一实施例提供的一种主从切换系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，为本实用新型一个实施例提供的一种主从切换系统的结构框架图，用于选择液压机器人(以下各实施例中简称机器人)的主手和从手的工作模式，例如，可以选择主手跟随从手运动，从手跟随主手运动，主手和从手独立运动等。该系统包括：总控制器1、主从切换器2、主手控制器3和从手控制器4，总控制器1分别与主从切换器2、主手控制器3和从手控制器4连接。

主从切换器2包括两个以上工作模式开关20，用于供用户选择机器人的工作模式。

需要说明的是，主从切换器2主要用于供用户选择切换不同的工作模式，因此，其可以有多种形式。

例如，可以将主从切换器2以控制面板的形式设置在机器人上，在控制面板上可以设置有不同工作模式的开关，以供用户选择机器人的工作模式。

又例如，还可以将主从控制器集成为一个独立的远程控制器，通过无线或有线的通信方式与总控制器1进行数据交换。

同样，工作模式开关20主要用于传递开启或关闭的信号，因此其也可以有多种形式。

例如，工作模式开关20可以设置为按钮形式，当按钮按下时，代表着选择该按钮所对应的工作模式，当按钮弹起时，代表着未选择该按钮所对应的工作模式。

又例如，工作模式开关20可以设置为旋钮形式，其中，在某一预设的特定位置为选定框，那么可以将旋钮上的不同位置设置为不同的模式，当某一位置旋转到选定框内时，代表着选择该位置所对应的工作模式。

工作模式开关20可以包括主从模式开关、从主模式开关、主手从手独立运动的停止模式开关、根据机器人工作状态自动切换工作模式的自动模式开关、在预设时间段内执行自动模式的自定义模式开关等。例如，当用户想选择主从模式时，通过触发主从模式的开关，就可以选择对应的模式了。

主从模式指的是：机器人的从手跟随主手运动。

从主模式指的是：机器人的主手跟随从手运动，通常用于因故障机器人停止工作时，主手与从手间存在位置偏差，使从手恢复位置，具体地，指的是使主手位置和从手位置恢复到一致。

停止模式指的是：机器人的主手和从手互不影响，彼此独立运动，主手和从手之间不进行信号交换，可以通过上位机软件单独给予指令调试主手和从手。

自动模式指的是：通过总控制器1对机器人的运行状态进行检测，并根据检测的结果自动地选择切换工作模式。例如，当机器人以主从模式工作时，从手与主手出现了一定的位置偏差，总控制器1检测到了该位置的偏差报警信号，那么通过内置的软件方法进行控制，自动切换成从主模式，当主手与从手的位置偏差报警消除后，机器人能继续工作。

自定义模式指的是：例如，可以根据用户的预先设置，在预设时间内开启自动模式，通过总控制器1自动切换工作模式。例如，当用户午休时，可以设置12点至1点为自动模式，其余时间为手动模式，那么在开启了该开关后，每到12点至1点，就会自动切换为自动模式，对机器人的工作模式进行切换。

总控制器1用于根据用户选择的工作模式，分别向机器人的主手控制器3和从手控制器4发送控制指令。

需要说明的是，控制指令包括使主手控制器3和从手控制器4切换工作模式的切换指令，例如，主手控制器3和从手控制器4当前执行的是主从模式，当需要切换到从主模式时，控制指令指的就是切换成从主模式的切换指令。

优选地，在总控制器1和机器人的主手控制器3和从手控制器4之间可以通过以太网进行数据交换，例如，可以在总控制器1与机器人的主手控制器3和从手控制器4之间设置以太网交换机，进行数据的交换。

例如，当用户选择的工作模式是主从模式时，那么控制指令就可以是主手可以自由运动，从手控制器根据主手控制器发送的主手位置信号进行跟随。

主手控制器3和从手控制器4分别用于根据控制指令控制机器人的主手和从手按所选的工作模式运动。

例如，主手控制器3可以根据主手控制信号将主手位置信息发送给从手控制器4，从手控制器4根据主手位置信息去控制从手跟随主手动作。

又例如，主手控制器3还可以从从手控制器4中读取从手位置信息，根据从手位置信息控制主手跟随从手动作。

本实施例提供的一种主从切换系统，通过主从切换器2选择不同的工作模式，能够使机器人在遇到故障等原因停止时，通过选择不同的工作模式使机器人的主手和从手快速地恢复到可工作的状态，能够有效地避免因从手与主手间存在位置偏差而导致的从手破坏工作设备。

如图2所示，为本实用新型另一实施例提供的一种主从切换系统结构示意图，该系统包括：总控制器1，以及分别与总控制器1连接的主从切换器2、主手控制器3和从手控制器4。

首先，对主从切换器2进行说明。

主从切换器2包括：主从模式开关21、从主模式开关22、停止模式开关23和自动模式开关24。

优选地，主从模式开关21与总控制器1内预存的开关量输入信号I0.0触发端连接，当主从模式开关21启动后，触发开关量输入信号I0.0，选择主从工作模式，使从手跟随主手运动。

优选地，从主模式开关22与总控制器1内预存的开关量输入信号I0.1触发端连接，当从主模式开关22启动后，触发开关量输入信号I0.1，选择从主工作模式，使主手跟随从手运动。

优选地，停止模式开关23与总控制器1内预存的开关量输入信号I0.3触发端连接，当停止模式开关23启动后，触发开关量输入信号I0.3，选择停止模式，使主手和从手独立运动。

优选地，自动模式开关24与总控制器1内预存的开关量输入信号I0.4触发端连接，当自动模式开关24启动后，触发开关量输入信号I0.4，选择自动工作模式，使总控制器1通过主手控制器3和从手控制器4对主手和从手的运动进行自动控制。

通过自动模式开关24选择手动切换机器人主手和从手的工作模式，或通过总控制器1对机器人的主手和从手的工作模式进行自动检测和切换，能够提高切换的便利性和实用性。

优选地，工作模式开关20包括：第一发光元件，与总控制器1连接，当用户选择任一工作模式后，第一发光元件接收总控制器1发送的与工作模式对应的开关量输出信号，并根据开关量输出信号启动，使与用户选择的工作模式对应的工作模式开关20发光。

需要说明的是，第一发光元件可以为LED灯、小灯珠等可以发光的元器件，其可以设置在各工作模式开关20内，也可以设置在工作模式开关20附近的指定位置。当某一个工作模式开关20被触发时，总控制器1会接收到一个触发信号，然后向该触发信号对应的发光元件供电，就可以使与该工作模式开关20对应的发光元件发光了。

例如，当工作模式开关20是按钮时，可以将发光元件设置在按钮里面，当按钮按下时，发光元件开始发光，显示当前已选该按钮所对应的工作模式。

又例如，当主从切换器2是一块控制面板时，还可以将发光元件设置在对应工作模式开关20的上方的面板上，当工作模式开关20被触发时，被触发的工作模式开关20上方的发光元件就会发光。

优选地，还可以只设置一个发光元件，可以使不同颜色或不同闪烁频率的光对应不同的工作模式，例如，主从模式可以对应红光，从主模式可以对应绿光，停止模式可以对应白光，自动模式可以对应黄光等，以此来区分不同的工作模式。

通过发光元件显示当前选择的工作模式，能够使用户直观地看到所选择的工作模式，便于对工作模式进行切换，能够有效地避免误操作导致工作设备损坏，提高了切换工作模式时的便利性。

优选地，第一发光元件可以包括：

主从模式指示灯26，与总控制器内的触发开关量输出信号Q0.1触发端连接，对应主从模式开关。

从主模式指示灯27，与总控制器内的触发开关量输出信号Q0.2触发端连接，对应从主模式开关。

停止模式指示灯28，与总控制器内的触发开关量输出信号Q0.3触发端连接，对应停止模式开关。

自动模式指示灯29，与总控制器内的触发开关量输出信号Q0.4触发端连接，对应自动模式开关。

优选地，主从切换器2还包括：第二发光元件210，与总控制器1连接，用于根据总控制器1发送的报警指令进行灯光报警。

需要说明的是，第二发光元件210可以为LED灯、小灯珠等可以发光的元器件。

例如，当主从切换器2是一块控制面板时，也可以将用于报警的发光元件设置在面板上。

通过发光元件对故障进行报警，能够及时地提醒用户机器人的工作状态，便于及时地处理故障。

优选地，主从切换器2还包括：复位开关25，与总控制器1连接，当复位开关25触发后，通过总控制器1使第二发光元件210停止发光。

例如，复位开关25也可以设置为按钮的形式，当第二发光元件210开始报警发光时，按下复位开关25按钮，就可以向向总控制器1发送一个重新检测系统故障的开关量信号，当系统报警已经消除后，总控制器1就停止给第二发光元件210信号，就可以使第二发光元件210停止发光。

下面对自动模式下，几种报警情况进行说明。

当机器人在主从模式工作过程中遇到报警时，总控制器1会自动切换到停止模式，此时主从模式指示灯26闪烁，停止模式指示灯28常亮。总控制器1每隔30秒进行一次报警复位，自动触发复位信号。

如果报警是系统内部报警，例如，从手和主手之间位置跟随误差过大，那么总控制器1会自动进行初始化，再自动切换工作模式，使主从模式指示灯26灭，从主模式指示灯27亮，停止模式指示灯28灭，1分钟后系统自动进入从主模式。当主手跟随到从手一致的位置时候，从主模式指示灯27灭，主从模式指示灯26亮，1分钟后系统进入主从模式，可以继续操作主手控制从手工作。

如果报警是外部报警，例如急停、编码器信号丢失、动力源故障等原因，需要人为去解决故障。系统每隔30秒自动进行报警复位，自动触发复位信号，当检测系统没有报警时，系统程序自动进行初始化，报警指示消除，主从模式指示灯26灭，从主模式指示灯27亮，停止模式指示灯28灭，1分钟后系统自动进入从主模式。当主手跟随到从手位置一致的时候，从主模式指示灯27灭，主从模式指示灯26亮，1分钟后系统进入主从模式，可以继续操作主手控制从手工作。

当从主模式工作过程中遇到报警指示时，系统自动切换到停止模式，此时从主模式指示灯27闪烁，停止模式指示灯28常亮。系统每隔30秒进行一次报警复位，自动触发复位信号。

如果报警是外部报警，例如急停、编码器信号丢失、动力源故障等原因，需要人为去解决故障。系统每隔30秒自动进行报警复位，当检测系统没有报警时，系统程序自动进行初始化。

如果报警是系统内部报警，例如从手和主手之间位置跟随误差过大，系统程序自动进行初始化，报警指示消除后，从主模式指示灯27亮，停止模式指示灯28灭，1分钟后系统自动进入从主模式。当主手跟随到从手一致的位置时候，系统进行从主模式工作。

接下来，对总控制器1进行说明。

总控制器1用于根据用户选择的工作模式，分别向机器人的主手控制器3和从手控制器4发送控制指令。

例如，总控制器1可以为可编程逻辑控制器，具体可以为西门子CPU226品牌。

最后，对主手控制器3和从手控制器4进行说明。

主手控制器3和从手控制器4分别用于根据控制指令控制机器人的主手和从手按工作模式运动。

优选地，主手控制器3和从手控制器4分别通过以太网交换机5与总控制器1连接。

本实施例提供的一种主从切换系统，通过主从切换器2选择不同的工作模式，能够使机器人在遇到故障等原因停止时，通过选择不同的工作模式使机器人的主手和从手快速地恢复到可工作的状态，能够有效地避免因从手与主手间存在位置偏差而导致从手在系统复位时跟随主手过程中破坏工作设备，并通过自动模式自动对机器人的工作状态进行检测，并自动切换工作模式，能够提高机器人工作的稳定性。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实用新型实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种主从切换系统，其特征在于，包括：总控制器，以及分别与所述总控制器连接的主从切换器、主手控制器和从手控制器，其中，所述主从切换器包括两个以上工作模式开关，用于供用户选择液压机器人的工作模式，所述总控制器用于根据用户选择的所述工作模式，分别向所述液压机器人的主手控制器和从手控制器发送控制指令，所述主手控制器和所述从手控制器分别用于根据所述控制指令控制所述液压机器人的主手和从手按所述工作模式运动。

2.根据权利要求1所述的主从切换系统，其特征在于，所述工作模式开关包括：主从模式开关，所述主从模式开关与所述总控制器内预存的开关量输入信号I0.0触发端连接，当所述主从模式开关启动后，触发所述开关量输入信号I0.0，选择主从工作模式，使所述从手跟随所述主手运动。

3.根据权利要求1所述的主从切换系统，其特征在于，所述工作模式开关包括：从主模式开关，所述从主模式开关与所述总控制器内预存的开关量输入信号I0.1触发端连接，当所述从主模式开关启动后，触发所述开关量输入信号I0.1，选择从主工作模式，使所述主手跟随所述从手运动。

4.根据权利要求1所述的主从切换系统，其特征在于，所述工作模式开关包括：停止模式开关，所述停止模式开关与所述总控制器内预存的开关量输入信号I0.3触发端连接，当所述停止模式开关启动后，触发所述开关量输入信号I0.3，选择停止模式，使所述主手和所述从手独立运动。

5.根据权利要求1所述的主从切换系统，其特征在于，所述工作模式开关包括：自动模式开关，所述自动模式开关与所述总控制器内预存的开关量输入信号I0.4触发端连接，当所述自动模式开关启动后，触发所述开关量输入信号I0.4，选择自动工作模式，使所述总控制器通过所述主手控制器和所述从手控制器对所述主手和所述从手的运动进行自动控制。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的主从切换系统，其特征在于，所述工作模式开关包括：第一发光元件，与所述总控制器连接，当用户选择任一所述工作模式后，所述第一发光元件接收所述总控制器发送的与所述工作模式对应的开关量输出信号，并根据所述开关量输出信号启动，使与用户选择的所述工作模式对应的工作模式开关发光。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的主从切换系统，其特征在于，所述主从切换器还包括：第二发光元件，与所述总控制器连接，用于根据所述总控制器发送的报警指令进行灯光报警。

8.根据权利要求7所述的主从切换系统，其特征在于，所述主从切换器还包括：复位开关，与所述总控制器连接，用于使所述第二发光元件停止发光。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的主从切换系统，其特征在于，所述主手控制器和所述从手控制器分别通过以太网交换机与所述总控制器连接。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的主从切换系统，其特征在于，各所述工作模式开关为按钮。