[發明專利]一種分布式制造環境下的可重構工業機器人編程控制方法

有效

• 申請號: 201710264013.3
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN106933212B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 李迪;周楠;王世勇;萬加富;張春華;張舞杰
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 44245 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 蔡克永

1.一種分布式制造環境下的可重構工業機器人編程控制方法，其特征在于包括如下步驟：

1)通過編輯模塊，在應用程序開發環境的編輯界面，以符合IEC 61499國際標準的功能塊網絡的形式，對工業機器人的工作任務邏輯和通訊功能進行描述，基于功能塊網絡的描述方式用于控制機器人的空間軌跡與姿態，并配置工業機器人所采用的通訊協議與參數；

2)開發環境的模型轉換模塊，將功能塊圖編程方式所得到的任務邏輯描述轉換為基于可擴展標記語言格式的IEC 61499標準管理命令；

3)開發環境的部署模塊將IEC 61499標準管理命令通過TCP協議發送至搭載符合IEC61499標準實時運行環境的工業機器人控制器，并啟動開發環境的監控模塊；

4)工業機器人控制器內的IEC 61499標準實時運行環境解析IEC 61499標準管理命令，與開發環境編輯界面所包含的功能塊一一對應并進行實例化，加載功能塊內部狀態機和算法，采用事件驅動的機制運行功能塊圖網絡，從而對伺服驅動器模塊進行控制，帶動機器人本體完成空間軌跡運動；

5)IEC 61499標準實時運行環境通過UDP協議或者Web Socket協議向監控模塊周期性傳輸機器人控制器的狀態；該IEC 61499標準實時運行環境支持TCP/UDP/Web Socket通訊協議用于實現與開發環境的部署、監控與重構交互，所采用的通訊協議和相應的通訊參數能夠在開發環境里進行配置；

6)當IEC 61499標準實時運行環境內功能塊因出現故障需要替換或者因制造任務調整進行功能轉變升級時，開發環境根據監控信息調整開發環境下的功能塊網絡拓撲結構或者參數，形成新的IEC 61499標準管理命令序列并重新下發，對工業機器人的控制器進行實時在線重構。

2.根據權利要求1所述分布式制造環境下的可重構工業機器人編程控制方法，其特征在于：

步驟1)所述開發環境包括基于COM組件技術的PC端模塊或者基于Web的瀏覽器端模塊，支持TCP/UDP/Web Socket通訊協議。

3.根據權利要求1所述分布式制造環境下的可重構工業機器人編程控制方法，其特征在于：

步驟2)所述模型轉換模塊能夠讀取并遍歷開發環境內存空間中的功能塊圖網絡，并根據IEC 61499標準管理命令生成相應的XML控制指令。

4.根據權利要求1所述分布式制造環境下的可重構工業機器人編程控制方法，其特征在于：

實現步驟3)和步驟4)所需要的機器人控制器需要搭載符合IEC 61499標準實時運行環境，運行環境采用事件驅動的執行機制，對功能塊圖網絡按照事件發送先后順序進行調度。

5.根據權利要求1所述分布式制造環境下的可重構工業機器人編程控制方法，其特征在于，所述IEC 61499標準實時運行環境周期性地將所執行的功能塊圖網絡的配置與運行狀況以XML文本格式傳送至開發工具，開發工具能夠解析反饋文本并與本地編輯器的功能塊網絡信息進行對比匹配檢查一致性，在存在不一致的情況下根據相應處理邏輯生成新的IEC 61499標準管理命令并發送至控制器。