[發明專利]一種多機器人協調控制裝置及其方法

有效

• 申請號: 201310345024.6
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN103433926A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 朱文亮;花磊;洪草根;竇新民
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一六研究所
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種多機器人協調控制裝置，其特征在于，包括工控計算機（1）、運動控制器（2）、上料機器人控制器（3）、板料加工設備（4）、下料機器人控制器（5）、上料機器人（7）、下料機器人（9）；所述工控計算機（1）的網口通過網線與運動控制器（2）的輸入端網口連接，運動控制器（2）的輸出端網口通過網線與上料機器人控制器（3）的網口連接，板料加工設備（4）分別通過網線與上料機器人控制器（3）和下料機器人控制器（5）連接，上料機器人控制器（3）的控制輸出端與上料機器人（7）連接，下料機器人控制器（5）的控制輸出端與下料機器人（9）連接；

工控計算機（1）發出運行指令給運動控制器（2），運動控制器（2）首先通過上料機器人控制器（3）控制上料機器人（7）完成上料任務、然后控制板料加工設備（4）加工物料、最后通過下料機器人控制器（5）控制下料機器人（9）完成下料任務。

2.根據權利要求1所述的多機器人協調控制裝置，其特征在于，所述板料加工設備（4）的下方設置有工作臺（8），并且工作臺（8）的上料機器人（7）一側設有物料堆放托架（6），工作臺（8）的下料機器人（9）一側設有成品堆放托架（10）。

3.根據權利要求1所述的多機器人協調控制裝置，其特征在于，所述工控計算機（1）與運動控制器（2）之間采用Ethernet總線協議進行通訊，上料機器人控制器（3）、板料加工設備（4）、下料機器人控制器（5）之間采用Profibus總線協議進行通訊。

4.根據權利要求1所述的多機器人協調控制裝置，其特征在于，所述上料機器人（7）、下料機器人（9）的數量均為多個。

5.根據權利要求1所述的多機器人協調控制裝置，其特征在于，所述運動控制器（2）為CP?25X控制器，上料機器人控制器（3）、下料機器人控制器（5）均為六關節工業機器人控制器。

6.一種多機器人協調控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，在運動控制器（2）中設置上料寄存器、加工運行寄存器和取料寄存器，并對各個寄存器進行初始化；?

步驟2，工控計算機（1）發出運行指令給運動控制器（2），運動控制器（2）對上料寄存器置位后通過上料機器人控制器（3）控制上料機器人（7）執行上料任務；

步驟3，判斷上料寄存器是否復位，如果上料寄存器沒有復位，則返回步驟2繼續執行上料任務，否則進入步驟4；

步驟4，運動控制器（2）對加工運行寄存器置位，板料加工設備（4）對物料進行加工，板料加工設備（4）完成加工后，加工運行寄存器復位；

步驟5，運動控制器（2）對取料寄存器置位，并通過下料機器人控制器（5）控制下料機器人（9）執行下料任務；

步驟6，判斷取料寄存器是否復位，如果取料寄存器沒有復位，則返回步驟5繼續執行下料任務，否則返回步驟2執行下一次上料任務。

7.根據權利要求6所述的多機器人協調控制方法，其特征在于，所述步驟2中執行上料任務，具體過程如下：

第1步，運動控制器（2）將剩余物料數量與數據庫中數量進行比較，根據比較結果確定應取物料中點的空間坐標；

第2步，根據應取物料中點的空間坐標值，運動控制器（2）規劃上料機器人（7）末端夾具的取料軌跡；

第3步，上料機器人控制器（3）根據取料軌跡驅動上料機器人（7）完成相應的取料動作，并將物料送至送料口；

第4步，判斷加工運行寄存器是否復位，若否則繼續等待，直至加工運行寄存器復位然后判斷取料寄存器是否復位，若否則繼續等待，直至取料寄存器復位則置位上料寄存器，然后上料機器人（7）將物料送至工作臺設定位置；

第5步，判斷上料任務是否完畢，?若未完畢則返回第1步，若完畢則復位上料寄存器，并且上料機器人（7）退回至送料口。

8.根據權利要求6所述的多機器人協調控制方法，其特征在于，所述步驟5中執行下料任務，具體過程如下：

第1步，根據已經堆放的成品數確定下一成品的空間坐標；

第2步，根據下一成品的空間坐標，運動控制器（2）規劃下料機器人（9）的成品擺放軌跡；

第3步，判斷加工運行寄存器是否復位，若否則繼續等待，直至加工運行寄存器復位然后置位取料寄存器；

第4步，下料機器人（9）按照第1步確定的坐標值和第2步中規劃的擺放軌跡抓取并擺放成品；

第5步，判斷下料任務是否完畢，若未完畢則返回第4步，若完畢則復位取料寄存器。