[發明專利]一種基于虛擬現實的串聯機器人遠程監控系統

在審

• 申請號: 201711365356.5
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108170108A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 張立國;王松;郝雪景;張彩江;郭文龍;王曉波
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 李合印

一種基于虛擬現實的串聯機器人遠程監控系統，系統包括串聯機器人、機器人內置或外聯傳感器、自組織傳感器連接單元、數據服務器、監控管理平臺；串聯機器人內的各傳感器及其外在傳感器即時將機器人運行狀態利用自組織傳感器連接單元傳至數據服務器；自組織傳感器連接單元將各機器人不同的接口進行統一并形成統一協議層，獲取各機器人上的傳感器數據并通過實時以太網傳輸給數據服務器即數據中心，數據服務器根據接收的信息進行處理，將各機器人運行狀態和監控信息實時傳至監控管理平臺，登錄監控管理平臺可實時監控各機器人運行狀態和錯誤運轉。本發明系統分為在線與離線系統，本地管理員可以通過接收來的數據對現場機器人進行監控、遠程檢測與調試。

技術領域

本發明涉及虛擬現實控制的工業機器人領域，尤其是一種串聯機器人在線與離線監控系統。

背景技術

隨著“工業4.0”概念在德國的提出，以“智能工廠、智慧制造”為主導的第四次工業革命已經悄然來臨。工業4.0是一個高科技戰略計劃，制造業的基本模式將由集中式控制向分散式增強型控制轉變，目標建立一個高度靈活的個性化和數字化的產品與服務的生產模式，而串聯機器人作為自動化技術的集大成者，是“工業4.0”的重要組成單元。在制造業中，尤其是在汽車產業中，工業機器人得到了廣泛的應用。如在毛坯制造、機械加工、焊接、熱處理、表面涂覆、上下料、裝配、檢測及倉庫堆垛等作業中，機器人都已逐步取代了人工作業。

隨著工業機器人向更深更廣方向的發展以及機器人智能化水平的提高，機器人的應用范周還在不斷地擴大，已從汽車制造業推廣到其他制造業，進而推廣到機械加工行業、電子電氣行業、橡膠及塑料工業、食品工業、木材與家具制造業等領域中。在工業生產中，弧焊機器人、點焊機器人、分配機器人、裝配機器人、噴漆機器人及搬運機器人等工業機器人都已被大量采用。機器人正在為提高人類的生活質量發揮著重要的作用。

雖然目前機器人正在飛速發展，但是由于各個部分不同功能不同品牌的串聯機器人，由于廠商不同，具有不同的接口，還沒有形成統一的協議層，基于這一平臺，統一協議層，然后可以對生產區的機器人的操作進行實時的監視與控制。在現場外就可以實時觀察并對機器人進行控制，隨時把機器人運轉調整到最佳狀態，安全方便。

發明內容

本發明目的在于提供一種功能全面、操控簡單、應用廣泛的基于虛擬現實的串聯機器人遠程監控系統。

為實現上述目的，采用了以下技術方案：本發明所述系統包括若干個串聯機器人、機器人內置或外聯的傳感器、自組織傳感器連接單元、數據服務器、監控管理平臺；串聯機器人內的各傳感器及其外在傳感器即時將機器人運行狀態利用自組織傳感器連接單元傳至數據服務器；自組織傳感器連接單元將各機器人不同的接口進行統一并形成統一協議層，獲取各機器人上的傳感器數據并通過實時以太網傳輸給數據服務器即數據中心，數據服務器根據接收的信息進行處理，將各機器人運行狀態和監控信息實時傳至監控管理平臺，登錄監控管理平臺可實時監控各機器人運行狀態和錯誤運轉。

進一步的，所述串聯機器人涵蓋三軸、四軸、五軸、六軸、七軸串聯機器人；三軸串聯機器人具有三個自由度，三個關節分別沿x，y和z軸運動；四軸串聯機器人具有四個自由度，四個關節分別沿x，y、z和u軸運動，第一軸最大工作范圍為+/-180°，第二軸最大工作范圍為-49°/+95°，第三軸最大工作范圍為-68°/-208°，第四軸最大工作范圍為+/-200°；五軸串聯機器人具有五個自由度；六軸串聯機器人具有六個自由度。

進一步的，所述監控管理平臺包括本地管理部門、本地技術部門和本地銷售部門。

進一步的，當有串聯機器人運行異常時，監控管理平臺的虛擬現場串聯機器人也會發生異常，需要進行遠程協助，本地技術部門技術員通過Internet或移動網與異常串聯機器人進行在線連接，技術員根據出現的錯誤進行遠程調試，使異常串聯機器人恢復正常工作。