机器人控制系统及机器人跟随控制方法技术方案

本公开提供了一种机器人控制系统及方法，涉及计算机通信技术领域，该系统包括：移动边缘计算服务器，其中的控制策略管理模块被配置为管理机器人的控制策略，根据当前控制策略生成控制指令集；引领机器人，被配置为从B

【技术实现步骤摘要】
机器人控制系统及机器人跟随控制方法


[0001]本公开涉及计算机通信
，具体涉及一种机器人控制系统及基于机器人控制系统的机器人跟随控制方法。

技术介绍

[0002]在以机器人为核心的生产线中，大量机器人重复同样的动作。对于负责复杂工序的机器人，控制系统是机器人的核心部分，在整体成本中占据了很大部分。随着对机器人操作复杂性的提高，控制系统的成本急剧提升，影响了复杂机器人控制系统的应用和普及。
[0003]在一些相关技术中，机器人的控制系统主要采用传统的封闭模式和跟随模式。其中，在传统的封闭模式下，每个机器人配备完整的控制系统，以应对工作环境、加工过程的差异，在实际大规模生产加工中所需消耗的成本较高；在传统的跟随模式下，机器人大部分是简单的机械跟随模式，缺乏机器人之间的交互，不能满足不同机器人工作环境的差异，只能满足简单的操作，无法完成复杂的大规模加工，且机器人间的通信性能较差。

技术实现思路

[0004]为此，本公开提供一种机器人控制系统及基于机器人控制系统的机器人跟随控制方法，旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。
[0005]为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种机器人控制系统，该系统包括：
[0006]多个机器人，包括至少一个引领机器人和至少一个跟随机器人，每个引领机器人对应管辖至少一个跟随机器人；
[0007]移动边缘计算服务器MEC，包括控制策略管理模块，所述控制策略管理模块被配置为管理机器人的控制策略，并根据当前控制策略生成相应控制指令集；
>[0008]所述引领机器人被配置为：从广播机器对机器B
‑
M2M网络的B
‑
M2M信道中获取所述MEC广播的控制指令集；根据现场环境监测数据将所述控制指令集转换为相应的现场执行指令集；通过B
‑
M2M网络将所述现场执行指令集中的现场执行指令依次广播给所管辖的跟随机器人；依次执行所述现场执行指令集中的现场执行指令；
[0009]所述跟随机器人被配置为：从B
‑
M2M网络的B
‑
M2M信道中获取对应的引领机器人广播的现场执行指令，并与对应的所述引领机器人同步执行所述现场执行指令。
[0010]可选地，所述MEC还包括第一B
‑
M2M模块，所述控制策略管理模块通过所述第一B
‑
M2M模块将所述控制指令集广播到B
‑
M2M网络的B
‑
M2M信道；
[0011]所述引领机器人包括第二B
‑
M2M模块、第一控制模块和第一执行机构；
[0012]所述第二B
‑
M2M模块被配置为从B
‑
M2M网络的B
‑
M2M信道中获取所述控制指令集；
[0013]所述第一控制模块被配置为：根据现场环境监测数据将所述控制指令集转换为相应的现场执行指令集；通过所述第二B
‑
M2M模块将所述现场执行指令集中的现场执行指令依次广播到B
‑
M2M网络的B
‑
M2M信道；控制所述第一执行机构执行所述现场执行指令。
[0014]可选地，所述跟随机器人包括第三B
‑
M2M模块、第二控制模块和第二执行机构；
[0015]所述第三B
‑
M2M模块被配置为从B
‑
M2M网络的B
‑
M2M信道中获取对应的所述引领机器人广播的所述现场执行指令；
[0016]所述第二控制模块被配置为：控制所述第二执行机构执行所述现场执行指令；通过所述第三B
‑
M2M模块将所述跟随机器人的实时状态信息广播至B
‑
M2M网络的B
‑
M2M信道。
[0017]可选地，所述引领机器人包括跟踪管理模块和第二B
‑
M2M模块；
[0018]所述跟踪管理模块被配置为：
[0019]通过所述第二B
‑
M2M模块从B
‑
M2M网络的B
‑
M2M信道中获取所管辖的各所述跟随机器人广播的实时状态信息；
[0020]根据各所述跟随机器人的实时状态信息，调整所述引领机器人广播和执行所述现场执行指令的节奏；
[0021]在根据所述跟随机器人的实时状态信息确定所述跟随机器人执行所述现场执行指令异常时，将所述跟随机器人从所管辖的跟随机器人中移除，并向所述MEC报告所述跟随机器人的异常信息。
[0022]可选地，所述系统还包括系统管理模块；
[0023]所述系统管理模块被配置为：对所述系统的操作权限、所述系统的工作环境参数、所述系统的工作模式进行设置和管理，以及进行系统工作异常监测、处理和报警。
[0024]可选地，所述至少一个引领机器人包括主用引领机器人和备用引领机器人；
[0025]所述备用引领机器人被配置为：检测所述主用引领机器人是否发生异常；在检测出所述主用引领机器人发生异常的情况下，向所述系统管理模块报告所述主用引领机器人的异常信息；
[0026]所述系统管理模块还被配置为：根据所述异常信息，控制所述主用引领机器人暂停广播现场执行指令集；控制所述备用引领机器人向所述主用引领机器人所管辖的跟随机器人广播对应的现场执行指令集。
[0027]可选地，所述控制策略管理模块被配置为：
[0028]将当前控制策略划分为多个控制阶段分别对应的子策略，并设置每个控制阶段对应的子策略的执行时间阈值；
[0029]在当前执行周期的当前控制阶段，将当前控制阶段的子策略对应的控制指令集通过B
‑
M2M网络广播给所述引领机器人，当前控制阶段为第m个控制阶段，1≤m≤M，M为控制阶段的数量。
[0030]可选地，所述引领机器人被配置为：
[0031]在当前执行周期的当前控制阶段，响应于获取到当前控制阶段的子策略P
m
对应的控制指令集，将所述子策略P
m
对应的控制指令集转换为N个不同的现场执行指令集C
im
，i∈{1,2，
……
,N}；
[0032]通过B
‑
M2M网络将N个不同的现场执行指令集C
im
中的现场执行指令广播给所管辖的跟随机器人。
[0033]可选地，所述跟随机器人被配置为：
[0034]在当前执行周期的当前控制阶段，将N个不同的现场执行指令集C
im
映射为N个蜜源C
X
，C
X
＝{C
1X
，C
2X
，
……
，C
NX
}，当前执行周期为第X个执行周期，X为正整数；
[0035]根据预定选择算法，从N个蜜源C...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人控制系统，包括：多个机器人，包括至少一个引领机器人和至少一个跟随机器人，每个引领机器人对应管辖至少一个跟随机器人；移动边缘计算服务器MEC，包括控制策略管理模块，所述控制策略管理模块被配置为管理机器人的控制策略，并根据当前控制策略生成相应控制指令集；所述引领机器人被配置为：从广播机器对机器B
‑
M2M网络的B
‑
M2M信道中获取所述MEC广播的控制指令集；根据现场环境监测数据将所述控制指令集转换为相应的现场执行指令集；通过B
‑
M2M网络将所述现场执行指令集中的现场执行指令依次广播给所管辖的跟随机器人；依次执行所述现场执行指令集中的现场执行指令；所述跟随机器人被配置为：从B
‑
M2M网络的B
‑
M2M信道中获取对应的引领机器人广播的现场执行指令，并与对应的所述引领机器人同步执行所述现场执行指令。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述MEC还包括第一B
‑
M2M模块，所述控制策略管理模块通过所述第一B
‑
M2M模块将所述控制指令集广播到B
‑
M2M网络的B
‑
M2M信道；所述引领机器人包括第二B
‑
M2M模块、第一控制模块和第一执行机构；所述第二B
‑
M2M模块被配置为从B
‑
M2M网络的B
‑
M2M信道中获取所述控制指令集；所述第一控制模块被配置为：根据现场环境监测数据将所述控制指令集转换为相应的现场执行指令集；通过所述第二B
‑
M2M模块将所述现场执行指令集中的现场执行指令依次广播到B
‑
M2M网络的B
‑
M2M信道；控制所述第一执行机构执行所述现场执行指令。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述跟随机器人包括第三B
‑
M2M模块、第二控制模块和第二执行机构；所述第三B
‑
M2M模块被配置为从B
‑
M2M网络的B
‑
M2M信道中获取对应的所述引领机器人广播的所述现场执行指令；所述第二控制模块被配置为：控制所述第二执行机构执行所述现场执行指令；通过所述第三B
‑
M2M模块将所述跟随机器人的实时状态信息广播至B
‑
M2M网络的B
‑
M2M信道。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述引领机器人包括跟踪管理模块和第二B
‑
M2M模块；所述跟踪管理模块被配置为：通过所述第二B
‑
M2M模块从B
‑
M2M网络的B
‑
M2M信道中获取所管辖的各所述跟随机器人广播的实时状态信息；根据各所述跟随机器人的实时状态信息，调整所述引领机器人广播和执行所述现场执行指令的节奏；在根据所述跟随机器人的实时状态信息确定所述跟随机器人执行所述现场执行指令异常时，将所述跟随机器人从所管辖的跟随机器人中移除，并向所述MEC报告所述跟随机器人的异常信息。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统还包括系统管理模块；所述系统管理模块被配置为：对所述系统的操作权限、所述系统的工作环境参数、所述系统的工作模式进行设置和管理，以及进行系统工作异常监测、处理和报警。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述至少一个引领机器人包括主用引领机器人和备用引领机器人；
所述备用引领机器人被配置为：检测所述主用引领机器人是否发生异常；在检测出所述主用引领机器人发生异常的情况下，向所述系统管理模块报告所述主用引领机器人的异常信息；所述系统管理模块还被配置为：根据所述异常信息，控制所述主用引领机器人暂停广播现场执行指令集；控制所述备用引领机器人向所述主用引领机器人所管辖的跟随机器人广播对应的现场执行指令集。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制策略管理模块被配置为：将当前控制策略划分为多个控制阶段分别对应的子策略，并设置每个控制阶段对应的子策略的执行时间阈值；在当前执行周期的当前控制阶段，将当前控制阶段的子策略对应的控制指令集通过B
‑
M2M网络广播给所述引领机器人，当前控制阶段为第m个控制阶段，1≤m≤M，M为控制阶段的数量。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述引领机器人被配置为：在当前执行周期的当前控制阶段，响应于获取到当前控制阶段的子策略P
m
对应的控制指令集，将所述子策略P
m
对应的控制指令集转换为N个不同的现场执行指令集C
im
，i∈{1,2，
……
,N}；通过B
‑
M2M网络将N个不同的现场执行指令集C
im
中的现场执行指令广播给所管辖的跟随机器人。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述跟随机器人被配置为：在当前执行周期的当前控制阶段，将N个不同的现场执行指令集C
im
映射为N个蜜源C
X
，C
X
＝{C
1X
，C
2X
，
……
，C
NX
}，当前执行周期为第X个执行周期，X为正整数；根据预定选择算法，从N个蜜源C
X
中选择一个蜜源作为当前蜜源；执行当前蜜源对应的现场执行指令，并将执行结果通过B
‑
M2M网络广播给所述MEC。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述MEC的所述控制策略管理模块还被配置为：响应于各所述跟随机器人在对应的执行时间阈值T
m
内执行完成所述子策略P
m
的信息，将下一个控制阶段作为当前控制阶段，并返回执行将当前控制阶段的子策略对应的控制指令集通过B
‑
M2M网络广播给所述引领机器人的步骤。11.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李希金，李红五，安岗，周晓龙，
申请(专利权)人：中国联合网络通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：