一种复合式移动机器人控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种复合式移动机器人控制系统，其中，关节驱动器集成在机器人的关节内，关节驱动器用于控制机器人的关节电机运转，以及对机器人的关节所处的位置信息进行采集；底盘伺服驱动器用于控制机器人的底盘的运动状态；系统IO板用于获取机器人各传感器采集的数据，并将各传感器采集的数据上传至RC控制器；工业接口板用于控制机器人的上电状态，以根据上电状态指示机器人执行急停或启动动作；RC控制器用于：向关节驱动器和底盘伺服驱动器发送运动控制数据，以驱使机器人的关节和机器人的底盘执行相应的动作；据系统IO板反馈的数据进行分析处理，当传感器采集的数据不符合预设的数据条件时，通过工业接口板控制机器人执行安全急停动作。

【技术实现步骤摘要】
一种复合式移动机器人控制系统及方法
本专利技术涉及移动机器人，尤其涉及一种复合式移动机器人控制系统及方法。
技术介绍
传统复合机器人由底盘控制器与机械臂控制器组成，底盘控制器控制底盘移动避障，机械臂控制器控制机械臂运动，两套控制器通过以太网进行通信，安全系统也是由两套安全控制系统互锁而成，由于以太网通信的非实时性，底盘和手臂很难做出同步的动作，安全控制系统由分立系统整合而来，很难形成复合机器人整体的安全策略，而且两套控制系统价格成本远超一套控制系统，占用大量宝贵的车体空间，无法适应狭小空间的操作需求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种将底盘控制部分与机械臂控制部分相整合，构成整体安全策略，进而提高机器人安全控制过程的实时性和准确性的复合式移动机器人控制系统及方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案。一种复合式移动机器人控制系统，其包括RC控制器，以及与所述RC控制器建立通信的工业接口板、系统IO板、关节驱动器和底盘伺服驱动器，其中：所述关节驱动器集成在所述机器人的关节内，所述关节驱动器用于控制所述机器人的关节电机运转，以及对所述机器人的关节所处的位置信息进行采集；所述底盘伺服驱动器用于控制所述机器人的底盘的运动状态；所述系统IO板用于获取所述机器人各传感器采集的数据，并将所述各传感器采集的数据上传至所述RC控制器；所述工业接口板用于控制所述机器人的上电状态，以根据所述上电状态指示所述机器人执行急停或启动动作；所述RC控制器用于：向所述关节驱动器和所述底盘伺服驱动器发送运动控制数据，以驱使所述机器人的关节和所述机器人的底盘执行相应的动作；以及，根据所述系统IO板反馈的数据进行分析处理，当所述传感器采集的数据不符合预设的数据条件时，通过所述工业接口板控制所述机器人执行安全急停动作。优选地，所述系统IO板反馈的数据包括机器人关节的位置数据、速度数据和电流数据。优选地，所述工业接口板通过接触器和延时断开安全继电器连接于所述机器人的上电回路。优选地，包括有安全激光模块，所述安全激光模块用于检测所述机器人执行路径中的障碍物数据并上传至RC控制器。优选地，所述安全激光模块通过所述工业交换机与所述RC控制器相连接。优选地，包括PGV相机，所述PGV相机内置有定位算法，所述PGV相机用于获取图像数据并所述图像数据上传至所述RC控制器。优选地，所述PGV相机通过CAN总线连接于RC控制器。一种复合式移动机器人控制方法，该方法基于一复合式移动机器人控制系统实现，所述复合式移动机器人控制系统包括有RC控制器，以及与所述RC控制器建立通信的工业接口板、系统IO板、关节驱动器和底盘伺服驱动器，所述关节驱动器集成在机器人关的节内，所述方法包括：利用所述关节驱动器控制所述机器人的关节电机运转，以及对机器人的关节所述的位置信息进行采集；利用所述底盘伺服驱动器控制所述机器人的底盘的运动状态；利用所述系统IO板获取所述机器人各传感器采集的数据，并将所述各传感器采集的数据上传至所述RC控制器；利用所述工业接口板控制所述机器人的上电状态，以根据所述上电状态指示所述机器人执行急停或启动动作；利用所述RC控制器向所述关节驱动器和所述底盘伺服驱动器发送运动控制数据，以驱使所述机器人的关节和所述器人的底盘执行相应的动作；所述RC控制器根据所述系统IO板反馈的数据进行分析处理，当所述传感器采集的数据不符合预设的数据条件时，通过所述工业接口板控制所述机器人执行安全急停动作。优选地，所述系统IO板反馈的数据包括机器人关节的位置数据、速度数据和电流数据。优选地，所述系统包括有安全激光模块和PGV相机，所述安全激光模块用于检测机器人执行路径中的障碍物数据并上传至RC控制器，所述PGV相机内置有定位算法，所述PGV相机用于获取图像数据并上传至RC控制器。本专利技术公开的复合式移动机器人控制系统中，由RC控制器、工业接口板、系统IO板、关节驱动器和底盘伺服驱动器形成整体安全控制系统，用以代替传统的底盘、机器人分立控制系统，本专利技术将底盘、机械臂统一控制，底盘与机械臂由统一的安全策略保证安全运作。相比现有技术而言，本专利技术不仅提高了机器人安全控制过程的实时性和准确性，而且节约了车体安装空间，降低了机器人本体成本，还提高了机器人整体安全性。附图说明图1为本专利技术复合式移动机器人控制系统的组成框图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作更加详细的描述。本专利技术公开了一种复合式移动机器人控制系统，请参照图1，其包括RC控制器，以及与所述RC控制器建立通信的工业接口板、系统IO板、关节驱动器和底盘伺服驱动器，其中：所述关节驱动器集成在所述机器人的关节内，所述关节驱动器用于控制所述机器人的关节电机运转，以及对所述机器人的关节所处的位置信息进行采集；所述底盘伺服驱动器用于控制所述机器人的底盘的运动状态；所述系统IO板用于获取所述机器人各传感器采集的数据，并将所述各传感器采集的数据上传至所述RC控制器；所述工业接口板用于控制所述机器人的上电状态，以根据所述上电状态指示所述机器人执行急停或启动动作；所述RC控制器用于：向所述关节驱动器和所述底盘伺服驱动器发送运动控制数据，以驱使所述机器人的关节和所述机器人的底盘执行相应的动作；以及，根据所述系统IO板反馈的数据进行分析处理，当所述传感器采集的数据不符合预设的数据条件时，通过所述工业接口板控制所述机器人执行安全急停动作。上述复合式移动机器人控制系统中，由RC控制器、工业接口板、系统IO板、关节驱动器和底盘伺服驱动器形成整体安全控制系统，用以代替传统的底盘、机器人分立控制系统，本专利技术将底盘、机械臂统一控制，底盘与机械臂由统一的安全策略保证安全运作。相比现有技术而言，本专利技术不仅提高了机器人安全控制过程的实时性和准确性，而且节约了车体安装空间，降低了机器人本体成本，还提高了机器人整体安全性。本实施例中，所述系统IO板反馈的数据包括机器人关节的位置数据、速度数据和电流数据。进一步地，所述工业接口板通过接触器和延时断开安全继电器连接于所述机器人的上电回路。实际应用中，本实施例中包括有安全激光模块，所述安全激光模块用于检测所述机器人执行路径中的障碍物数据并上传至RC控制器。其中，所述安全激光模块通过所述工业交换机与所述RC控制器相连接。作为一种优选方式，所述系统包括PGV相机，所述PGV相机内置有定位算法，所述PGV相机用于获取图像数据并所述图像数据上传至所述RC控制器。其中，所述PGV相机通过CAN总线连接于RC控制器。本专利技术公开的复合式移动机器人控制系统，其实际应用过程中，可参考如下实施例：在优选实施例中，复合移动机器人控制系统由以下单元组成：RC控制器、工业接口板、系统IO板、延时断开安全继电器、接触器、关节驱动器、安全激光、PGV相机和底盘伺服驱动器，具体的功能描述如下：<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合式移动机器人控制系统，其特征在于，包括RC控制器，以及与所述RC控制器建立通信的工业接口板、系统IO板、关节驱动器和底盘伺服驱动器，其中：/n所述关节驱动器集成在所述机器人的关节内，所述关节驱动器用于控制所述机器人的关节电机运转，以及对所述机器人的关节所处的位置信息进行采集；/n所述底盘伺服驱动器用于控制所述机器人的底盘的运动状态；/n所述系统IO板用于获取所述机器人各传感器采集的数据，并将所述各传感器采集的数据上传至所述RC控制器；/n所述工业接口板用于控制所述机器人的上电状态，以根据所述上电状态指示所述机器人执行急停或启动动作；/n所述RC控制器用于：/n向所述关节驱动器和所述底盘伺服驱动器发送运动控制数据，以驱使所述机器人的关节和所述机器人的底盘执行相应的动作；/n以及，根据所述系统IO板反馈的数据进行分析处理，当所述传感器采集的数据不符合预设的数据条件时，通过所述工业接口板控制所述机器人执行安全急停动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合式移动机器人控制系统，其特征在于，包括RC控制器，以及与所述RC控制器建立通信的工业接口板、系统IO板、关节驱动器和底盘伺服驱动器，其中：
所述关节驱动器集成在所述机器人的关节内，所述关节驱动器用于控制所述机器人的关节电机运转，以及对所述机器人的关节所处的位置信息进行采集；
所述底盘伺服驱动器用于控制所述机器人的底盘的运动状态；
所述系统IO板用于获取所述机器人各传感器采集的数据，并将所述各传感器采集的数据上传至所述RC控制器；
所述工业接口板用于控制所述机器人的上电状态，以根据所述上电状态指示所述机器人执行急停或启动动作；
所述RC控制器用于：
向所述关节驱动器和所述底盘伺服驱动器发送运动控制数据，以驱使所述机器人的关节和所述机器人的底盘执行相应的动作；
以及，根据所述系统IO板反馈的数据进行分析处理，当所述传感器采集的数据不符合预设的数据条件时，通过所述工业接口板控制所述机器人执行安全急停动作。


2.如权利要求1所述的复合式移动机器人控制系统，其特征在于，所述系统IO板反馈的数据包括机器人关节的位置数据、速度数据和电流数据。


3.如权利要求1所述的复合式移动机器人控制系统，其特征在于，所述工业接口板通过接触器和延时断开安全继电器连接于所述机器人的上电回路。


4.如权利要求1所述的复合式移动机器人控制系统，其特征在于，包括有安全激光模块，所述安全激光模块用于检测所述机器人执行路径中的障碍物数据并上传至RC控制器。


5.如权利要求4所述的复合式移动机器人控制系统，其特征在于，所述安全激光模块通过所述工业交换机与所述RC控制器相连接。


6.如权利要求1所述的复合式移动机器人控制系统，其特征在于，包括PGV相机，所述PG...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲道奎，邹风山，陈睿，徐方，刘世昌，梁亮，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21