【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人，具体为一种基于人工智能的工业机器人协同系统。
技术介绍
1、工业机器人是自动化、可编程的机器，能够执行一系列动作，以按照预定的程序移动物体，它们被广泛用于制造业，以执行各种任务，包括装配、焊接、搬运、喷涂和包装等，工业机器人的主要优点是生产效率高、重复精度高、节省人力成本、可靠性强，且可以通过编程来适应各种不同的任务，目前常通过若干组工业机器人进行配合以完成相应的工业协同操作。在反复进行相应工业协同操作时，无法对每次操作过程的协同性状况进行合理分析并准确反馈，以及在协同性不合格时无法进行各个工业机器人的操作表现分析和异常程度分析，难以针对性的进行工业机器人的检修维护，加大了诊断难度和管理难度，智能化程度低
2、现有技术在使用时存在以下技术问题：
3、问题一，现有技术中一般采用计算机控制工业机器人的运行参数后，直接投入实体机器人进行操作，针对参数对应的工业机器人运行方式，无法进行提前分析，导致参数无法进行及时校准，且参数错误容易导致机器人碰撞等问题；
4、问题二，针对机器人协同使用，无法直接对机器人进行区域范围内的电子控制，导致在实体操作时不易操作和同步度不高的问题。
技术实现思路
1、解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于人工智能的工业机器人协同系统，解决了以下问题：
3、1、避免了机器人直接接收指令运行，容易出现碰撞的问题；
4、2、区域范围内部机器人同步性不高
5、技术方案
6、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于人工智能的工业机器人协同系统，所述系统结构由虚拟控制系统、物理协同系统和数据传输存储系统组成，其中：
7、所述物理协同系统，包括控制器主机、机器视觉系统和工业机器人，用于对工业机器人进行驱动控制和数据采集；
8、所述数据传输存储系统，用于对物理协同系统的数据进行读取并与虚拟控制系统之间进行数据传输；
9、所述虚拟控制系统，包括模拟仿真模块和数据分析模块，用于根据数据传输存储系统中的数据进行工业机器人仿真建模，并根据仿真数据对物理系统系统进行精度控制；
10、所述系统中工业机器人的协同处理方法如下所示：
11、sp1：虚拟场景搭建，所述虚拟场景搭建为根据物理协同系统对各个工业机器人的型号进行模型参数提取，并进行仿真模拟建模；
12、sp2：运动数据的整合，所述运动数据的整合为物理协同系统中的工业机器人运动并进行运动数据的采集，通过数据传输存储系统传输至数据分析模块后，演算分析后依据dh法则形成数据库并传输至模拟仿真模块进行数据完善；
13、sp3：虚拟场景的完善，所述虚拟场景的完善为虚拟控制系统通过物理协同系统的数据提取，对多组工业机器人数据进行一一对应的虚拟场景的搭建；
14、sp4：虚实结合控制，所述虚实结合控制为虚拟控制系统根据虚拟模型设置对应的工业机器人运行位置、角度等参数，并进行仿真处理，形成数据组a，并将运行数据组a传输至物理协同系统进行工业机器人的控制；
15、sp5：协同精度的调节，所述协同精度的调节为工业机器人按照接收的指令进行运动，并通过机器视觉系统进行运动监控，形成数据组b，并将数据组b传输至虚拟控制系统进行比对；
16、sp6：协同精度的优化，所述协同精度的优化为虚拟控制系统将数据组a和数据组b进行比对，并计算其不同之处和确定数据差值范围，确定差值范围是否在规定参数内，若在参数内，则直接按照数据组a进行执行，若不在参数内，则调整数据组a后，执行sp5-sp6,直至比对后的参数在范围内，优化结束。
17、优选的，所述物理协同系统中，进一步包括以下结构：
18、所述控制机主体表面连接多组工业机器人，所述工业机器人与控制机主体之间连接设有驱动模块，所述工业机器人为六轴机器人，且工业机器人每个轴位置处均设有传感器。
19、优选的，所述数据传输存储系统与控制机主体和传感器均电性连接，所述传感器与数据传输系统电性连接，所述控制机主体内部设有fpga板。
20、优选的，所述虚拟控制系统中，进一步包括以下结构：
21、所述虚拟控制系统中采用pc配合rtos进行控制使用，且虚拟控制系统中以robotstudio离线编程开发平台作为软件开发环境，所述数据分析模块内部采用fz-panda图像处理系统进行数据分析。
22、优选的，所述机器视觉系统与数据传输存储系统电性连接，且机器视觉系统与工业机器人一一对应，所述机器视觉系统以eye-to-hand单目视觉系统为识别基础，并以工业相机进行图像采集。
23、优选的，所述虚拟控制系统中，针对虚拟场景搭建过程中的仿真模拟建模进一步包括以下结构：
24、所述虚拟场景的搭建为基于solidworks建立工业机器人的三维数字模型，以step格式导入visualone中，对工业机器人坐标参数进行设定以确定工业机器人的位置，对工业机器人各个关节坐标进行检查以确定各关节是否发生偏移，设置各关节的运动学属性，从而完成工业机器人虚拟样机。
25、优选的，所述虚拟控制系统中数据分析模块与模拟仿真模块电性连接，且数据分析模块通过robotstudio离线编程开发平台对工业机器人的模型进行编码仿真控制，并与物理协同系统连接进行实体工业机器人的联控。
26、优选的，所述数据分析模块利用dh法则对每个工业机器人的每个轴进行标记，并配合笛卡尔坐标系进行每个关节位置的定位，结合各个关节的运动属性和运动数据，形成整个工业机器人的运动数据库。
27、有益效果
28、本专利技术提供了一种基于人工智能的工业机器人协同系统。具备以下有益效果：
29、1、本专利技术采用虚拟控制系统、物理协同系统和数据传输存储系统组成系统结构，使整个系统结构以虚实结合的方式对工业机器人进行模拟仿真和协同控制，通过模拟仿真模型实验后投入实体工业机器人的控制操作，邠比对仿真情况与实体情况的不同，并及时调整，实现对多组工业机器人运行的校准和协同控制，便于及时发现错误操作，及时进行纠正，从而提高工业机器人协同操作的精度。
30、2、本专利技术采用整个系统的虚实结合的协同控制方式，以dh法则对多组工业机器人进行模拟定位和定点计算，精准计算工业机器人运动时各个位置的具体参数，并使物理协同系统连接多组工业机器人进行协同控制，有效增加控制的覆盖范围，通过先模拟后实体的协同控制方式，控制数据更直观明了，有效节省控制成本，提高控制精度和控制的便捷性。
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1.一种基于人工智能的工业机器人协同系统，其特征在于：所述系统结构由虚拟控制系统、物理协同系统和数据传输存储系统组成，其中：
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的工业机器人协同系统，其特征在于：所述物理协同系统中，进一步包括以下结构：
3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的工业机器人协同系统，其特征在于：所述数据传输存储系统与控制机主体和传感器均电性连接，所述传感器与数据传输系统电性连接，所述控制机主体内部设有FPGA板。
4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的工业机器人协同系统，其特征在于：所述虚拟控制系统中，进一步包括以下结构：
5.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的工业机器人协同系统，其特征在于：所述机器视觉系统与数据传输存储系统电性连接，且机器视觉系统与工业机器人一一对应，所述机器视觉系统以Eye-to-Hand单目视觉系统为识别基础，并以工业相机进行图像采集。
6.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的工业机器人协同系统，其特征在于：所述虚拟控制系统中，针对虚拟场景搭建过程中的仿真模拟建模进一
7.根据权利要求4所述的一种基于人工智能的工业机器人协同系统，其特征在于：所述虚拟控制系统中数据分析模块与模拟仿真模块电性连接，且数据分析模块通过RobotStudio离线编程开发平台对工业机器人的模型进行编码仿真控制，并与物理协同系统连接进行实体工业机器人的联控。
8.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的工业机器人协同系统，其特征在于：所述数据分析模块利用DH法则对每个工业机器人的每个轴进行标记，并配合笛卡尔坐标系进行每个关节位置的定位，结合各个关节的运动属性和运动数据，形成整个工业机器人的运动数据库。
...【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的工业机器人协同系统，其特征在于：所述系统结构由虚拟控制系统、物理协同系统和数据传输存储系统组成，其中：
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的工业机器人协同系统，其特征在于：所述物理协同系统中，进一步包括以下结构：
3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的工业机器人协同系统，其特征在于：所述数据传输存储系统与控制机主体和传感器均电性连接，所述传感器与数据传输系统电性连接，所述控制机主体内部设有fpga板。
4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的工业机器人协同系统，其特征在于：所述虚拟控制系统中，进一步包括以下结构：
5.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的工业机器人协同系统，其特征在于：所述机器视觉系统与数据传输存储系统电性连接，且机器视觉系统与工业机器人一一对应，所述机器视觉系统以...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋道远，宋凌曦，
申请(专利权)人：深圳市凌盛电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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