[發明專利]模塊式關節機器人、控制方法和存儲介質

在審

• 申請號: 201810423044.3
• 申請日: 2018-05-05
• 公開（公告）號: CN108673486A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 劉培超;董玉嬌
• 申請（專利權）人: 深圳市越疆科技有限公司
• 主分類號: B25J9/06
• 分類號: B25J9/06;B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及機器人的技術領域，公開了模塊式關節機器人、控制方法和存儲介質，其中模塊式關節機器人，包括多個關節臂、多個關節模組以及控制系統；所述關節模組可拆卸式安裝于相鄰所述關節臂之間，用于驅動相鄰所述關節臂相對擺動；所述控制系統包括控制板和用于直接驅動各所述關節模組的多軸驅動板；所述控制板包括用于運行軟件平臺的處理芯片；所述多軸驅動板與所述控制板相互電連接。本發明中的模塊式關節機器人將機器人的設計轉變為積木式，選擇部件組裝，由于關節模組和控制系統均為成品，用戶無需對機器人的結構和相關驅動進行調試，直接借助其硬件功能并在交互程序上操作即可完成控制，因此有著學習門檻低、設計成本低等優點。

技術領域

本發明涉及機器人的技術領域，尤其涉及能驅控一體化和模塊式機器人的技術領域。

背景技術

機器人主要包括以下部分：結構部分和控制部分。其中，結構部分包括電機和相關的大臂、小臂、底座、執行結構等，電機一般安裝在關節處，其轉動后帶動相應的結構擺動或轉動，例如小臂擺動、大臂擺動、手指開合等。控制部分包括控制器、驅動器以及示教器，控制器負責上層的軌跡規劃和控制部分，輸出控制信號，驅動器接受控制信號后，轉換為相應的脈沖信號，輸入電機中，電機按照脈沖信號輸出，最終使機器人運行。在運行的過程中，電機反饋運動信息至驅動器，驅動器根據回饋信息獲知運動的程度。示教器則相當于輸入設備，用戶通過示教器向控制器輸入信息，進行動作編程、數據設置等操作，示教器上一般具有顯示屏和按鍵，能夠幫助用戶輸入程序、獲得運行反饋數據。

對于機器人的開發，一般來說結構部分較為容易，選購電機并設計相關結構即可，而控制部分則具有相當的技術門檻，用戶往往需要采購控制器、驅動器和示教器，并且需要與結構部分組合調試，用戶需要熟知相關的驅動、控制等知識，具有較高的學習成本，使得機器人的開發具有較高的學習門檻，難以從實驗室、生產線上走入普通生活中。因此，如何降低機器人開發門檻，開拓機器人的藍海市場成為本領域熱門研發方向。

發明內容

本發明的目的在于提供驅控一體模塊，旨在解決現有技術中的機器人設計學習門檻高、編程學習難度大等問題，并簡化模塊化標準化關節機器人的設計。

本發明是這樣實現的，提供模塊式關節機器人，包括多個關節臂、多個關節模組以及控制系統；所述關節模組可拆卸式安裝于相鄰所述關節臂之間，用于驅動相鄰所述關節臂相對擺動；所述控制系統包括控制板，所述控制板包括用于運行軟件平臺的處理芯片；所述軟件平臺包括用于控制所述關節模組的驅動程序和可供用戶調試的交互程序。

本發明中的模塊式關節機器人將機器人的設計轉變為積木式，選擇部件組裝，然后統一控制即可，大大降低了機器人的設計、制造難度。由于關節模組和控制系統均為成品，在軟件平臺中將驅動程序和交互程序集成，在開發時深度將兩個部分整合，用戶無需對機器人的結構和相關驅動進行調試，也無需學習其運行的知識，直接借助其硬件功能并在交互程序上操作，給定相關數據即可完成控制，因此有著學習門檻低、設計成本低等優點。

本發明還提供了控制方法，用于控制上述的模塊式關節機器人，包括：

提供預設的功能模塊；每個所述功能模塊包含用于驅動所述關節模組的驅動程序；

顯示樹狀邏輯配置界面；樹狀邏輯配置界面具有多個可供所述功能模塊置入的節點以及與各所述節點對應的參數設置選項；

接受用戶對于樹狀邏輯配置界面和配置參數設置選項的設置數據；

將所述設置數據轉換為機器人控制指令；

將所述控制指令傳輸至所述模塊式關節機器人。。

本發明中的控制方法同樣采模塊化思想，用戶的編程過程與組建模塊式關節機器人結構部分的過程相似，無需學習深層的編程原理，能夠快速容易的實現機器人控制的編程，降低了編程學習難度。