【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业自动化软件控制
,具体为一种多异构工业机器人数据通信及控制方法。
技术介绍
当前工业机器人广泛应用于各种环境中,面临着越来越复杂的工序,用户对产品的质量、效率要求也越来越高。为克服单机器人操作时遇到的一些工作空间不可达、效率低等缺点,现有技术通常采用多机器人协同操作。目前现有的多工业机器人的控制结构存在几个主要的问题,一是普遍采用工业机器人原有的专用控制器,这种专用控制器的配置在出厂时已针对机器人的关节数和精度要求预先设计好,应用成本很高;二是大多数多机器人协同控制的研究是针对同一种品牌的机器人的,而对于不同品牌的异构机器人的研究较少,异构工业机器人是指不同厂家生产的、不同型号的多个工业机器人,它们的硬件结构,操作系统,以及原有的编程语言和控制方法等软硬件平台存在很大的差异;三是工业机器人编程系统通常采用示教编程的方法,示教工作很繁琐,编程灵活性差,而且效率低下。专利CN201610023068.0、CN201410649607.2是目前最接近本专利技术方法的现有技术。前者提出了一种面向不同类型的多工业机器人的群控系统及方法,但其应用对象主要是针对不同构性和不同关节数量的机器人群体,而且用户只可选择支持某种通信协议的通用计算机作为机器人的控制器,而无法自主地选择稳定性、可靠性更高的不同品牌来源的PLC作为机器人的控制“大脑”。除此之外,其编程系统主要采用的仍是示教编程或离线编程的方法对机器人进行实时控制,实际应用时也不具备足够的灵活性。后者则提出了一种多机器人焊接系统的群控装置及方法,该方法中所有机器人都配备带有CC-LINK通讯 ...
【技术保护点】
一种多异构工业机器人数据通信及控制方法,其特征在于:包括如下步骤,S1:根据多异构工业机器人控制系统的构成及其控制的任务需求,确定工业机器人及其控制器间的通信功能;S2:通过上位机的工业组态软件开发工业机器人的控制组态程序,并为用户提供工程数据组态界面、人机交互组态界面,同时,还提供基于组态元件的控制算法组态编程界面;S3:不同类型的工业机器人的控制器接收来自上位机的控制组态程序,并按统一规范的数据结构存储于内存区域,并通过相应的计算模块对相同的控制组态算法进行运算;S4:各种不同类型的控制器通过数据交换软件完成数据的交互通信;S5:各个控制器按照工业机器人所支持的通讯协议,通过工业以太网将实时控制数据发送至对应的工业机器人的各个关节驱动模块中,从而驱动机器人本体运动到指定的空间位姿;同时,工业机器人本体也将每个关节的运动状态信息实时地反馈至相对应的控制站。
【技术特征摘要】
1.一种多异构工业机器人数据通信及控制方法,其特征在于:包括如下步骤,S1:根据多异构工业机器人控制系统的构成及其控制的任务需求,确定工业机器人及其控制器间的通信功能;S2:通过上位机的工业组态软件开发工业机器人的控制组态程序,并为用户提供工程数据组态界面、人机交互组态界面,同时,还提供基于组态元件的控制算法组态编程界面;S3:不同类型的工业机器人的控制器接收来自上位机的控制组态程序,并按统一规范的数据结构存储于内存区域,并通过相应的计算模块对相同的控制组态算法进行运算;S4:各种不同类型的控制器通过数据交换软件完成数据的交互通信;S5:各个控制器按照工业机器人所支持的通讯协议,通过工业以太网将实时控制数据发送至对应的工业机器人的各个关节驱动模块中,从而驱动机器人本体运动到指定的空间位姿;同时,工业机器人本体也将每个关节的运动状态信息实时地反馈至相对应的控制站。2.根据权利要求1所述的多异构工业机器人数据通信及控制方法,其特征在于:所述步骤S1中:(1)多异构工业机器人控制系统的构成:所述多异构工业机器人控制系统由多台不同品牌、不同型号的异构工业机器人,多个不同种类的控制器,上位机和通信网络构成;每个控制器对应多台机器人;所述上位机、控制器与工业机器人之间通过工业以太网建立连接关系;所述控制器的类型包括不同品牌的PLC和基于QNX、Linux、Windows的IPC;(2)工业机器人及其控制器间的通信功能:每个工业机器人对应的控制器能够通过自身的通信模块和工业机器人的关节驱动模块,周期性地采集工业机器人本体的状态信息;所述状态信息包括各个关节的角度、速度、末端位姿,以及启停、复位、异常的状态数据和报警数据;不同类型的工业机器人本体能够通过相应的关节驱动模块,从各自的控制器中读取控制数据,包括机器人末端位姿与速度、各个关节的脉冲值和角度。3.根据权利要求1所述的多异构工业机器人数据通信及控制方法,其特征在于:所述步骤S2中:采用工业组态软件通过图形化组态的方式编程实现包括工业机器人的正运动学计算、运动过程中间点插补、逆运动学计算的控制组态程序;所述控制组态程序包含人机界面组态程序和控制算法组态程序;所述控制算法组态程序是由一组颗粒度很小的元件通过图形化组态的方式构建而成,每个元件均包含预定数量的属性参数,包括输入输出参数、元件控制参数和调用参数;此外,所述控制算法组态编程界面还对元件的显示进行可视化的设计,使得每...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑松,吕冬冬,刘朝儒,何俊欣,黄碧琴,郑蓉,王百灵,王云霞,
申请(专利权)人:福州大学,
类型:发明
国别省市:福建;35
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