[發明專利]一種基于大數據的遠程控制機器人

有效

• 申請號: 202010714261.5
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111761586B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 張偉;師超;張麗紅;段穎妮;王新鋒;王鑫
• 申請（專利權）人: 西安文理學院
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 北京中仟知識產權代理事務所(普通合伙) 11825
• 代理人: 田江飛

本發明公開了一種基于大數據的遠程控制機器人，包括多個上位機、API接口、下位機，上位機通過所述API接口連接所述下位機，所述下位機包括4軸機器人運動學算法、6軸機器人運動學算法和并聯機器人運動學算法，本發明基于大數據建立機器人關節轉角與末端位姿的轉換矩陣；結合機器人連桿模型編寫仿真算法，實時模擬機器人實體的運動；分析機器人運動工藝和跟隨工藝的實現機理，基于不同工藝設計控制算法，提高遠程控制能力及遠程控制精度，實現機器人遠程作業精度，具有推廣應用的價值。

技術領域

本發明涉及機器人控制技術領域，尤其涉及一種基于大數據的遠程控制機器人。

背景技術

機器人具有感知、決策、執行等基本特征，可以輔助甚至替代人類完成危險、繁重、復雜的工作，提高工作效率與質量,服務人類生活,擴大或延伸人的活動及能力范圍。現有技術中，機器人大多是遙控控制，但大多是近距離遙控控制，控制距離有限，有時候難以進行作業控制，因此，存在改進空間。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種基于大數據的遠程控制機器人。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

本發明包括多個上位機、API接口、下位機，上位機通過所述API接口連接所述下位機，所述下位機包括4軸機器人運動學算法、6軸機器人運動學算法和并聯機器人運動學算法，在反解方程式的基礎上建立位姿變換矩陣

依次左乘建立矩陣等式，化簡如下：

式中：c_i＝cosθ_i，s_i＝sinθ_i，c_ij＝cos(θ_i+θ_j)，s_ij＝sin(θ_i+θ_j)，i＝1～4，j＝1～4。θ₁、θ₂、d₃、θ₄為機器人運動學反解；從而支持4軸機器人、6軸機器人和并聯機器人，根據下式求得位姿變換矩陣；

式中：

結合仿真位姿變換矩陣，實時從下位機獲取關節轉角以及連桿長度，依次旋轉平移機器人連桿，實現機器人的遠程控制。

進一步，所述遠程控制機器人的運動控制方式分為手動與自動，手動控制包括關節運動控制和直角運動控制，其中關節運動直接控制各連桿旋轉，直角運動需要將目標位置反解為關節轉角，再進行關節控制，自動控制通過譯碼器從程序指令中提取目標位姿和運動屬性，基于插補器計算運動點位，然后反解關節轉角，最后進行關節控制。

本發明的有益效果在于：

本發明是一種基于大數據的遠程控制機器人，與現有技術相比，本發明基于大數據建立機器人關節轉角與末端位姿的轉換矩陣；結合機器人連桿模型編寫仿真算法，實時模擬機器人實體的運動；分析機器人運動工藝和跟隨工藝的實現機理，基于不同工藝設計控制算法，提高遠程控制能力及遠程控制精度，實現機器人遠程作業精度，具有推廣應用的價值。

附圖說明

圖1是本發明的運動學算法流程圖；

圖2是本發明的機器人運動控制流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

如圖1所示：本發明包括多個上位機、API接口、下位機，上位機通過所述API接口連接所述下位機，所述下位機包括4軸機器人運動學算法、6軸機器人運動學算法和并聯機器人運動學算法，在反解方程式的基礎上建立位姿變換矩陣依次左乘建立矩陣等式，化簡如下：