基于ROS系统中使用的工业机器人示教器技术方案

本实用新型专利技术公开了基于ROS系统中使用的工业机器人示教器，包括：人机交互式模块、示教器、工业PC；所述示教器通过交换机构建组成ETHERNET局域网，且交换机通过ETHERNET局域网与示教器、ROS系统服务器、ROS工控机以相互通讯的方式相连接；所述ROS系统服务器以内网通讯方式与工业PC相连接，且工业PC与示教器通过人机交互式模块以网络交互通讯的方式相连接；所述工业PC与示教器通过人机交互式模块与ROS工控机以内网通讯方式相连接，且ROS工控机通过PMAC芯片为工业机器人的运行执行系统。本实用新型专利技术通过示教器在ROS系统内的应用中，具有一定的开放性及丰富的软件工具包和通讯系统搭建便捷等方面的特点，同时有利于集中管理，易于开发，模块扩展等方面的优点。

Industrial robot teaching device based on ROS system

The utility model discloses the use of industrial robots in ROS system based on the teaching device, including: man-machine interactive module, teaching device, industrial PC; the teaching device to construct the ETHERNET LAN through the switch, and the switch through the ETHERNET LAN and teaching device, ROS system, ROS server computer connected to communication with each other the way; the server network communication system within ROS and industrial PC connected, and the industrial PC and teaching device through the man-machine interactive module is connected to the network interactive communication mode; the industrial PC and teaching device connected by people within the machine interactive module and ROS computer network communication, and ROS the computer through the PMAC chip for industrial robot execution system. The utility model has the characteristics of openness, abundant software toolkit and convenient communication system through the application of the display device in the ROS system, and is also conducive to the advantages of centralized management, easy development and module expansion.

【技术实现步骤摘要】
基于ROS系统中使用的工业机器人示教器
本技术涉及工业机器人
，尤其涉及基于ROS系统中使用的工业机器人示教器。
技术介绍
传统的工业机器人示教器多是厂商针对自有产品进行的特定机器人示教器的研发，硬件方面仍然采用单片机或者ARM板模式，屏幕尺寸较小，而按键繁多复杂，难以迅速掌握，交互性极差，不够方便，扩展性也较差；而对于高端的示教器，国外一直处于垄断地位，国外厂商的示教器一般只对自有品牌的机器人有一定的兼容性，而对于其他机器人不具有通用性，其独有的设备配件和高昂的维修费用让国内相关产业耗费了大量的人力与财力，基于以上现状，开发具有通用性和开放性的、功能强的、交互性好的示教编程器，是我国工业机器人领域急需解决的问题。如上述中提出的问题，本方案提供基于ROS系统中使用的工业机器人示教器，并通过该基于ROS系统中使用的工业机器人示教器达到解决上述中出现的问题和不足，使之能更具有实用的目的。
技术实现思路
本技术的目的在于提供基于ROS系统中使用的工业机器人示教器，以解决当前使用的工业机器人示教器中出现的问题和不足。本技术基于ROS系统中使用的工业机器人示教器的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：基于ROS系统中使用的工业机器人示教器，包括：人机交互式模块、示教器、工业PC、ROS系统服务器、交换机、ROS工控机、PMAC芯片、工业机器人；所述示教器通过交换机构建组成ETHERNET局域网，且交换机通过ETHERNET局域网与示教器、ROS系统服务器、ROS工控机以相互通讯的方式相连接；所述ROS系统服务器以内网通讯方式与工业PC相连接，且工业PC与示教器通过人机交互式模块以网络交互通讯的方式相连接；所述工业PC与示教器通过人机交互式模块与ROS工控机以内网通讯方式相连接，且ROS工控机通过PMAC芯片为工业机器人的运行执行系统。优选的，所述示教器与工业PC均设置有人机交互式模块，且人机交互式模块为基于MVC模式的模型视图控制器。优选的，所述示教器为通用型工业机器人控制器，且示教器具有URDF+MOVEIT与URDF+OPENRAVE多种控制模式。优选的，所述示教器在系统内至少设置有一台，且示教器至少在本系统内设置有一台作为主机。优选的，所述工业PC为台式工业用计算机，且工业PC在本系统内至少设置有一台作为ROS系统服务器的主机。与现有结构相较之下，本技术具有如下优点：本技术通过示教器在ROS系统内的应用中，具有一定的开放性及丰富的软件工具包和通讯系统搭建便捷等方面的特点，同时有利于集中管理，易于开发，模块扩展等方面的优点。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的系统架构示意图；图3为本技术的示教器通用型示意图。图中：1、人机交互式模块；2、示教器；3、工业PC；4、ROS系统服务器；5、交换机；6、ROS工控机；7、PMAC芯片；8、工业机器人。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。请参阅图1至图3，基于ROS系统中使用的工业机器人示教器，包括：人机交互式模块1、示教器2、工业PC3、ROS系统服务器4、交换机5、ROS工控机6、PMAC芯片7、工业机器人8；示教器2通过交换机5构建组成ETHERNET局域网，且交换机5通过ETHERNET局域网与示教器2、ROS系统服务器4、ROS工控机6以相互通讯的方式相连接；ROS系统服务器4以内网通讯方式与工业PC3相连接，且工业PC3与示教器2通过人机交互式模块1以网络交互通讯的方式相连接；工业PC3与示教器2通过人机交互式模块1与ROS工控机6以内网通讯方式相连接，且ROS工控机6通过PMAC芯片7为工业机器人8的运行执行系统。具体的，示教器2与工业PC3均设置有人机交互式模块1，且人机交互式模块1为基于MVC模式的模型视图控制器。进一步的，上述中人机交互式模块1中所采用的MVC模式构架交互式软件，在视图方面利用QT-QUICK模块实现触摸交互GUI；在控制器方面设计硬件监测线程，实现对用户输入的快速响应；在模型方面设计功能模块，实现手动控制、示教再现、高级编程、校准、用户坐标系建立、机器人状态实时显示、工作空间限制、系统状态指示、用户管理、系统控制等功能，并通过设计的通信线程，实现与ROS系统服务器4的数据互通。具体的，示教器2为通用型工业机器人控制器，且示教器2具有URDF+MOVEIT与URDF+OPENRAVE等多种控制模式。进一步的，示教器2采用的URDF文件是统一的机器人描述格式文件，是ROS中用来抽象描述机器人的实体结构的文件格式，URDF文件是基于XML语言建立的，在URDF文件中，工业机器人都是由各个部件LINK通过关节JOINT连接而成的，关键在于描述这些部件和关节的关系，在文件中用LINK.TAG描述各个部件，JOINT.TAG描述各个关节，并通过PARENT和CHILD描述关节连接的部件，而工业机器人的实体模型则是用SOLIDWORKS生成的单个部件的STL模型文件，通过GEOMETRY来导入到URDF文件中并描述其空间坐标和姿态，从而构成工业机器人整体模型,同时本系统采用PMAC芯片7作为通用的多轴控制器，利用URDF文件描述机器人构型，利用MOVEIT工具包读取URDF文件，生成控制模型并实现运动规划,并在RVIZ中实时显示机器人模型。具体的，示教器2在系统内至少设置有一台，且示教器2至少在本系统内设置有一台作为主机。进一步的，采用一台示教器2接入局域网，通过ROS系统服务器4向各个工业机器人8发送指令，从而达成用一台示教器2示教一台或多台工业机器人8同时作业的功能。具体的，工业PC3为台式工业用计算机，且工业PC3在本系统内至少设置有一台作为ROS系统服务器4的主机。进一步的，采用一台工业PC3作为ROS系统服务器4，使每台工业机器人8由各自的ROS工控机6控制，将ROS工控机6群与ROS系统服务器4置于同一局域网内。工作原理：通过一台工业PC3作为ROS系统服务器4，使每台工业机器人8由各自的ROS工控机6控制，将ROS工控机6群与ROS系统服务器4置于同一局域网内，同时采用一台示教器2接入局域网，通过ROS系统服务器4向各个工业机器人8发送指令，从而达成用一台示教器2示教一台或多台工业机器人8同时作业的功能。综上所述：该基于ROS系统中使用的工业机器人示教器，通过示教器在ROS系统内的应用中，具有一定的开放性及丰富的软件工具包和通讯系统搭建便捷等方面的特点，同时有利于集中管理，易于开发，模块扩展等方面的优点。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于ROS系统中使用的工业机器人示教器，其特征在于，包括：人机交互式模块(1)、示教器(2)、工业PC(3)、ROS系统服务器(4)、交换机(5)、ROS工控机(6)、PMAC芯片(7)、工业机器人(8)；所述示教器(2)通过交换机(5)构建组成ETHERNET局域网，且交换机(5)通过ETHERNET局域网与示教器(2)、ROS系统服务器(4)、ROS工控机(6)以相互通讯的方式相连接；所述ROS系统服务器(4)以内网通讯方式与工业PC(3)相连接，且工业PC(3)与示教器(2)通过人机交互式模块(1)以网络交互通讯的方式相连接；所述工业PC(3)与示教器(2)通过人机交互式模块(1)与ROS工控机(6)以内网通讯方式相连接，且ROS工控机(6)通过PMAC芯片(7)为工业机器人(8)的运行执行系统。

【技术特征摘要】
1.基于ROS系统中使用的工业机器人示教器，其特征在于，包括：人机交互式模块(1)、示教器(2)、工业PC(3)、ROS系统服务器(4)、交换机(5)、ROS工控机(6)、PMAC芯片(7)、工业机器人(8)；所述示教器(2)通过交换机(5)构建组成ETHERNET局域网，且交换机(5)通过ETHERNET局域网与示教器(2)、ROS系统服务器(4)、ROS工控机(6)以相互通讯的方式相连接；所述ROS系统服务器(4)以内网通讯方式与工业PC(3)相连接，且工业PC(3)与示教器(2)通过人机交互式模块(1)以网络交互通讯的方式相连接；所述工业PC(3)与示教器(2)通过人机交互式模块(1)与ROS工控机(6)以内网通讯方式相连接，且ROS工控机(6)通过PMAC芯片(7)为工业机器人(8)的运行执行系统。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫新华，杨益民，
申请(专利权)人：诺伯特智能装备山东有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37