1.本发明涉及工业机器人相关技术领域,特别涉及工业机器人运行智能优化与群控系统。
背景技术:
2.随着工业机器人发展的深度和广度以及工业机器人智能水平的提高,为保证产品质量和生产效率,一些劳动强度大,危险性强的工作,通常都会逐步采用工业机器人代替人去完成。目前工业机器人已在很多领域得到了广泛应用。但工业机器人在使用和推广过程中也存在着诸多问题。
3.现有的工业机器人控制器硬件配置固定,控制器资源有效利用率低。控制器连同运动控制卡是针对工业机器人的关节数和精度要求预先设计好的,控制器连同运动控制卡与工业机器人的搭配在出厂时就已确定,即便是工业机器人用于比较简单的运动,用户也不能降低控制器的硬件配置,使得单个控制器只能够对单个工业机器人进行控制,这不利于降低不必要的成本。
技术实现要素:
4.本发明的目的在于提供工业机器人运行智能优化与群控系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:工业机器人运行智能优化与群控系统,包括工业机器人群体控制系统,用于对同种多个或者多种不同工业机器人进行群体控制;
6.所述工业机器人群体控制系统包括有主管理模块、工业机器人控制模块、监测模块和信息采集模块;
7.所述主管理模块包括有控制器子模块、数据优化子模块和通信子模块;
8.控制器子模块,用于对多个工业机器人可选择性进行信息显示、启停控制和动作控制;
9.数据优化子模块,用于对多个工业机器人内部数据和外部数据进行整合和分析,并反馈至控制器子模块;
10.通信子模块,用于控制器子模块与其他工业机器人或系统之间的数据传输和通信。
11.优选的,所述通信子模块包括有无线传输子模块和有线传输子模块;
12.无线传输子模块,用于多个工业机器人通过无线传输进行控制;
13.有线传送系统,在控制器子模块端口充足的情况下,通过有线方式进行通信传输控制。
14.优选的,所述工业机器人控制模块包括有机械结构子模块、驱动系统子模块、工业机器人与环境交互系统子模块和人机交互系统子模块;
15.机械结构子模块,包括机身、机械臂和末端操作器三大件组成的一个多自由度的机械系统,用于实现多个工业机器人的运动和操作;
16.驱动系统子模块,包括多种机械元件、电子元件和电气元件组成,用于对机械结构子模块的各部件进行驱动;
17.工业机器人与环境交互系统子模块,实现工业机器人与外部环境中的设备相互联系和协调;
18.人机交互系统子模块,用于操作人员参与工业机器人控制与工业机器人进行联系。
19.优选的,所述监测模块包括有温度传感子模块、图像传感子模块和红外传感子模块;
20.温度传感子模块,用于感知环境温度,进行温度控制和自我诊断,并反馈至控制器子模块;
21.图像传感子模块,用于检测环境中的图像信息,并反馈至控制器子模块;
22.红外线传感子模块,用于工业机器人自行控制动作的短暂启停,用于工业机器人的重复连续动作,并反馈至控制器子模块进行次数的显示。
23.优选的,所述信息采集模块包括有定位信息采集子模块、压力信息采集子模块以及电位信息采集子模块;
24.定位信息采集子模块,用于对工业机器人的位置进行定位;
25.压力信息采集子模块,用于对工业机器人的压力进行采集;
26.电位信息采集子模块,用于采集工业机器人的电位信息。
27.本发明的技术效果和优点:
28.本发明利用控制器子模块、数据优化子模块和通信子模块相配合的设置方式,可利用一个控制器子模块可对多个工业机器人进行控制,且控制器控制工业机器人的数量可以随意增减,且利用无线传输子模块和有线传输子模块相配合的设置方式,通过两种不同的传输方式,可对场地以及设备上无需太高的要求,且只需适当配置控制器子模块的硬件资源,就可以满足生产线所需的速度、精度以及群控要求,不仅大幅降低设备投入成本,而且还给用户使用带来了实实在在的方便。
附图说明
29.图1为本发明系统框图。
30.图2为本发明主管理模块框图。
31.图3为本发明通信子模块框图。
32.图4为本发明工业机器人控制模块框图。
33.图5为本发明监测模块框图。
34.图6为本发明信息采集模块框图。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
36.本发明提供了如图1-6所示的工业机器人运行智能优化与群控系统,包括工业机器人群体控制系统,用于对同种多个或者多种不同工业机器人进行群体控制;
37.工业机器人群体控制系统包括有主管理模块、工业机器人控制模块、监测模块和信息采集模块;
38.主管理模块包括有控制器子模块、数据优化子模块和通信子模块;
39.控制器子模块,用于对多个工业机器人可选择性进行信息显示、启停控制和动作控制,主要为可操作的计算机rs-232及其显示屏,可通过控制器子模块显示工业机器人的各类数据,例如温度、压力、流量等各种物理量的数据,也可以显示工厂生产线上的生产情况,显示屏不仅可以实时显示数据,还可以存储历史数据并进行数据分析、统计等操作,也可对工业机器人进行远程监控、控制和编程操作,同时可监测工业机器人的状态。同时,还可以使用显示屏来控制传感器、电机和电磁阀等各类工业设备,这些功能大大提高了设备的灵活性和操作性,也可以显示采集和监测而来的数据,以便快速对生产流程进行调整,从而达到提高生产效率和降低成本的目的,且具备报警功能,设备一旦发生异常情况,如超温、超压、超时、断电等,系统就会发出警报,及时通知工作人员进行故障处理;
40.数据优化子模块,用于对多个工业机器人内部数据和外部数据进行整合和分析,并反馈至控制器子模块,可通过对工业机器人内部数据和外部数据进行整合和分析,智能优化自主决策和自主操作过程中可能遇到的问题,数据优化通常使用就地学习和云学习等技术;
41.通信子模块,用于控制器子模块与其他工业机器人或系统之间的数据传输和通信。
42.通信子模块包括有无线传输子模块和有线传输子模块;
43.无线传输子模块,用于多个工业机器人通过无线传输进行控制,控制器子模块的无线传输部分,主要是使用rs232串行传输与无线rf模块的rxd脚位、txd脚位及共地脚位进行数据传输,主控计算机端有两种方式与无线rf模块进行串行传输,当计算机rs-232传输端口不足时,我们可使用计算机端的通用串行总线传输埠,经由ic pl2303所设计的usb转rs-232模块,将通过usb协议传输进来的数据,转换为rs-232串行输出信号,再与无线rf模块的rxd脚位进行通信数据传送和txd脚位进行通信数据接收,只要注意好彼此的传输波特率以及相关通信协议是否一致,即可由主控计算机端下达命令至无线rf模块或是接收由无线rf模块回传的信号,进行无线通信传输;
44.有线传送系统,在控制器子模块即计算机rs-232端口充足的情况下,通过有线方式进行通信传输控制,通过有线与无线两种方式进行传输,可同时监控多个工业机器人,此时显示屏就可以通过网络进行远程监控,省去了人员巡视的时间与成本,并且能够进行实时监控和调整,这样工作人员可以随时随地掌握设备的状态,及时处理异常情况。
45.工业机器人控制模块包括有机械结构子模块、驱动系统子模块、工业机器人与环境交互系统子模块和人机交互系统子模块;
46.机械结构子模块,包括机身、机械臂和末端操作器三大件组成的一个多自由度的机械系统,用于实现多个工业机器人的运动和操作;
47.驱动系统子模块,包括多种机械元件、电子元件和电气元件组成,用于对机械结构子模块的各部件进行驱动;
48.工业机器人与环境交互系统子模块,实现工业机器人与外部环境中的设备相互联系和协调;
49.人机交互系统子模块,用于操作人员参与工业机器人控制与工业机器人进行联系。
50.监测模块包括有温度传感子模块、图像传感子模块和红外传感子模块;
51.温度传感子模块,用于感知环境温度,进行温度控制和自我诊断,并反馈至控制器子模块,温度传感器的热转换方式经常被用来测量物理量,温度传感器的测量值都是以热能形式为媒介并以电信号的方式输出至控制器字模块,便于及时对工业机器人的运行状态进行观察与平衡;
52.图像传感子模块,用于检测环境中的图像信息,并反馈至控制器子模块,从而可通过单个控制器子模块对各个工业机器人处的实时图像进行观察,并记录各个工业机器人的工作情况,无需人工多处走动,便于使用;
53.红外线传感子模块,用于工业机器人自行控制动作的短暂启停,用于工业机器人的重复连续动作,并反馈至控制器子模块进行次数的显示,工业机器人的红外传感子模块共包含两种器件:红外发射管和红外接收管,红外接收管位于工业机器人的正前方,两只红外发射管位于红外接收管的两侧。红外发射管可以发出红外线,红外线在遇到障碍后被反射回来,红外接收管接收到被反射回来的红外线以后,通过a/d转换送入cpu进行处理;
54.这些传感器技术在工业机器人系统中发挥着重要的作用,可以实现各种自动化操作和控制功能,提高生产效率和质量,减少人力成本。
55.信息采集模块包括有定位信息采集子模块、压力信息采集子模块以及电位信息采集子模块;
56.定位信息采集子模块,用于对工业机器人的位置进行定位,便于对操作对象进行准确施加动作;
57.压力信息采集子模块,用于对工业机器人的压力进行采集,防止其本身对物体施加压力过大或者自身压力过大,对工业机器人或者操作对象造成损坏;
58.电位信息采集子模块,用于采集工业机器人的电位信息,防止电压过高,对工业机器人造成损坏。
59.最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。