[發明專利]多機器人協同工作方法及協同控制系統

在審

• 申請號: 201711328614.2
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN107835258A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 龐浩;周敬東;成映華
• 申請（專利權）人: 常州昊云工控科技有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04J3/06
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙)11427
• 代理人: 陳娟

技術領域

本發明為一種多機器人協同工作方法及協同控制系統，涉及到通信、測量技術領域。

背景技術

隨著科技的進步，要求多臺機器人的協同作業機會越來越多，即多臺機器人完成生產流水線加工工作，但是在加工過程中，若各機器人的時間誤差大到一定程度時，機器人的工作協調性會變差，無法滿足協同作業的需求。

目前，現有的時間同步(校時)功能，都是采用時間服務器發出時間同步信號，并包含時間數據，由收到信號的機器人根據收到信息的時間與數據包中時間對比進行時間同步。

但是，任何網絡都有延遲時間，或許是毫秒級，或許是秒級，而且不同接收機收到通信信號的延時是隨即的，無法預設修正值。這樣的時間同步，在精度要求較高的情況下不能滿足需求！況且還有一定機率會發生通信錯誤，需要重復通信才能成功，這時的延時更是無法預測。

雖然，機器人可能會使用極高速率的寬帶，且相互之間無干擾的情況下，從時間服務器發起同步到被同步對象收到為止的延時時間可能不長；但采用低率通信時，時間延遲會較大。比如使用類似藍牙、公網的無線通信或是通信網內干擾較多，需要反復進行時，則延遲時間無法確定。

因此，在對于時間精度要求不高的應用，通過時間服務器同步的方式或許能夠滿足使用要求，但對于要求高的應用，延遲的通信時間會造成同步時間精度不足——尤其是通信方式是易受干擾的無線、多節點網或低速率通信的情況。

發明內容

本發明的目的是提供一種多機器人協同工作方法及系統，以解決多機器人并行作業過程中時間同步的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種多機器人協同工作方法，包括：設置一信號源，且將服務器與若干個機器人同時接于該信號源；通過對服務器和各機器人對信號源信號的測量計算，以實現各機器人之間時間同步。

進一步，所述信號源適于產生一長周期的交變模擬信號，以保證一個周期內讓所有機器人在最大通信延時情況下完成交變模擬信號數據采集，且信號強度適于滿足各機器人同時采集。

進一步，所述通過對服務器與各機器人對信號源信號的測量計算，以實現各機器人之間時間同步的方法包括如下步驟：

步驟S1，服務器及各機器人同時開始采集交變模擬信號，并分別計算各自的采樣曲線；

步驟S2，根據各自的采樣曲線結合服務器的標準時間計算相應的同步修正值，實現各機器人時間同步。

進一步，所述多機器人協同工作方法還包括：在服務器發送同步指令后，服務器及各機器人同時開始采集交變模擬信號。

進一步，所述步驟S2中根據各自的采樣曲線結合服務器的標準時間計算相應的同步修正值，實現各機器人時間同步的方法包括：

步驟S21，服務器向各機器人均發送服務器端的采樣曲線；

步驟S22，各機器人分別將機器人端的采樣曲線與服務器端的采樣曲線進行重疊，以所述標準時間為基準計算各自的同步修正值；

步驟S23，重復步驟S1至步驟S2，直至機器人完成時間同步。

進一步，所述步驟S22中各機器人分別將機器人端的采樣曲線與服務器端的采樣曲線進行重疊，以所述標準時間為基準計算各自的同步修正值；即

對于一機器人，將采樣曲線進行重疊后，由差值計算得出時間差值，再對比標準時間，以進行時間修正。

進一步，所述服務器和若干個機器人內均使用相同的多機器人協同控制系統；

所述多機器人協同控制系統包括：運放、AD轉換器、MCU運算器和時鐘模塊；其中

所述運放采集交變模擬信號，并通過AD轉換器輸入至MCU運算器獲得同步數據，所述MCU運算器適于將同步數據通過時鐘模塊進行時間同步。

又一方面，本發明還提供了一種多機器人協同控制系統。

所述多機器人協同控制系統包括：

信號源，與該信號源相連的服務器和若干個機器人；其中

通過對服務器和各機器人對信號源信號的測量計算，以實現各機器人之間時間同步。

進一步，所述信號源適于產生一長周期的交變模擬信號，以保證一個周期內讓所有機器人在最大通信延時情況下完成交變模擬信號數據采集，且信號強度適于滿足各機器人同時采集；以及所述服務器和若干個機器人內均使用相同的多機器人協同控制系統；所述多機器人協同控制系統包括：運放、AD轉換器、MCU運算器和時鐘模塊；其中所述運放采集交變模擬信號，并通過AD轉換器輸入至MCU運算器獲得同步數據，所述MCU運算器適于將同步數據通過時鐘模塊進行時間同步。