[發(fā)明專(zhuān)利]基于云網(wǎng)絡(luò)的多工位自協(xié)調(diào)智能機(jī)器人系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510480661.3
• 申請(qǐng)日: 2015-08-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105204456B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐思釗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 唐思釗
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/418
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種基于云網(wǎng)絡(luò)的多工位自協(xié)調(diào)智能機(jī)器人系統(tǒng)及控制方法。該系統(tǒng)包括智能機(jī)器人組、通信控制網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算服務(wù)端。通過(guò)云計(jì)算服務(wù)端依據(jù)第一主動(dòng)智能機(jī)器人的初始運(yùn)行信息、實(shí)時(shí)運(yùn)行信息，規(guī)劃、矯正第一從動(dòng)智能機(jī)器人從動(dòng)運(yùn)行信息，以及通過(guò)通信控制網(wǎng)絡(luò)將從動(dòng)運(yùn)行信息傳輸至第一從動(dòng)智能機(jī)器人，控制、調(diào)整第一從動(dòng)智能機(jī)器人動(dòng)作。采用本系統(tǒng)和相應(yīng)的控制方法，實(shí)現(xiàn)了具有自協(xié)調(diào)功能的高效、穩(wěn)定、低成本的智能機(jī)器人生產(chǎn)體系。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多工位智能機(jī)器人系統(tǒng)的構(gòu)建及其控制，具體涉及一種基于云網(wǎng)絡(luò)的多工位自協(xié)調(diào)智能機(jī)器人系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

本發(fā)明目的旨在提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應(yīng)性、資源效率及人因工程學(xué)的智慧工廠，在商業(yè)流程及價(jià)值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。其技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)實(shí)體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。本研究項(xiàng)目得到由聯(lián)邦教研部與經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)手資助，在費(fèi)得勞恩霍協(xié)會(huì)的建議和推動(dòng)下形成。

本項(xiàng)目分為三大主題：一是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等。該計(jì)劃將特別注重吸引中小企業(yè)參與，力圖使中小企業(yè)成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者，同時(shí)也成為先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者；二是“智能工廠”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；三是“智能物流”，主要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、務(wù)聯(lián)網(wǎng)，整合物流資源，充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應(yīng)方的效率，而需求方，則能夠快速獲得服務(wù)匹配，得到物流支持?！爸悄苌a(chǎn)”是實(shí)現(xiàn)“工業(yè)4.0”項(xiàng)目的基礎(chǔ)和前提。

智能機(jī)器人系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)的基本單元。機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用由來(lái)已久并得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，在成熟的生產(chǎn)線布置中，機(jī)器人通常以機(jī)器人家族或稱(chēng)機(jī)器人組、機(jī)器人族的形式組織構(gòu)成。而機(jī)器人組通常是連續(xù)工位的不同功能的機(jī)器人組織而成，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人組中各個(gè)工位的機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)行是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)穩(wěn)定、高效進(jìn)行的重要課題。

現(xiàn)有技術(shù)中，通常通過(guò)不同機(jī)器人之間的信息交互，并依靠自身的計(jì)算能力，對(duì)動(dòng)作程序進(jìn)行協(xié)調(diào)和調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的同步和協(xié)調(diào)。其主要缺點(diǎn)在于：

（1）對(duì)于各工位機(jī)器人復(fù)雜動(dòng)作，涉及工序和參數(shù)眾多的情況下，計(jì)算量較大，對(duì)機(jī)器人自身數(shù)據(jù)處理能力要求較高，運(yùn)算負(fù)載大，增加了機(jī)器人成本；

（2）對(duì)多工位機(jī)器人，尤其是隨著工位數(shù)量的增加，不同工位機(jī)器人協(xié)調(diào)所依據(jù)的時(shí)鐘頻率要求逐步提高，而時(shí)鐘同步對(duì)硬件的要求也對(duì)機(jī)器人成本和系統(tǒng)整體穩(wěn)定性無(wú)疑是重大的挑戰(zhàn)；

（3）現(xiàn)有的多工位機(jī)器人系統(tǒng)的依靠?jī)?nèi)部通信進(jìn)行運(yùn)行信息的相互交流，對(duì)基礎(chǔ)通信容量、穩(wěn)定性的要求也增加了故障率和運(yùn)維成本。

因此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，亟需一種具有自協(xié)調(diào)功能的高效、穩(wěn)定、低成本的智能機(jī)器人系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)器人組的運(yùn)算能力差，協(xié)調(diào)各工位機(jī)器人動(dòng)作困難，系統(tǒng)穩(wěn)定性差的技術(shù)問(wèn)題。從而提供一種具有自協(xié)調(diào)功能的高效、穩(wěn)定、低成本的智能機(jī)器人系統(tǒng)。

首先，本發(fā)明提供了一種基于云網(wǎng)絡(luò)的多工位自協(xié)調(diào)智能機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：智能機(jī)器人組、通信控制網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算服務(wù)端；所述智能機(jī)器人組通過(guò)所述通信控制網(wǎng)絡(luò)與所述云計(jì)算服務(wù)器聯(lián)接。

無(wú)特殊限制地，本發(fā)明中并不限定智能機(jī)器人的具體應(yīng)用領(lǐng)域，包括現(xiàn)有技術(shù)中各類(lèi)生產(chǎn)線用的智能機(jī)器人，例如，汽車(chē)工業(yè)中的組裝系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)等等，又如，包裝生產(chǎn)線中各功能單元用機(jī)器人，又如，微電子工業(yè)中，各具體功能單元常用機(jī)器人系統(tǒng)。尤其是，多工位智能機(jī)器人組中的一系列機(jī)器人的集合。

通常而言，所述智能機(jī)器人組為多工位智能機(jī)器人集合，至少包括第一主動(dòng)智能機(jī)器人、第一從動(dòng)智能機(jī)器人。

所述第一主動(dòng)智能機(jī)器人將初始運(yùn)行信息、實(shí)時(shí)運(yùn)行信息傳輸至云計(jì)算服務(wù)端；所述第一從動(dòng)智能機(jī)器人將實(shí)際運(yùn)行信息傳輸至云計(jì)算服務(wù)端。