[發明專利]一種基于5G技術的人與協作機器人組群的融合控制方法

在審

• 申請號: 202011238035.0
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112465306A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 楊健;王奕;肖宗亮
• 申請（專利權）人: 楊健
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06N3/08
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 何碧珩

一種基于5G技術的人與協作機器人組群的融合控制方法，將整個系統分解為多個功能區，通過軟件組態和信息流智能控制各功能區，實現具有區域選擇性的網格化協同生產，借助于5G通信速度保證系統的實時控制；采用區域選擇性耦合控制算法來提升網絡切片，調控系統單元及單元內協作機器人的開啟、停機或部分負載狀態，形成人與機器人的協作組群，讓機器人管理機器人，而人則是中央控制員，運行效率顯著提高；基于區域選擇性控制和云端深度學習，實現了協作設備群的網格化與人協同工作，實現柔性智能化生產同時提高產品質量和效率，極大降低生產成本。

技術領域

本發明涉及機器人控制技術領域，尤其是涉及一種基于5G技術的人與協作機器人組群的融合控制方法。

背景技術

基于5G的網絡切片技術可在同一平臺下提供定制、隔離、質量可保證的端到端邏輯專用網絡，為智能工廠、智慧城市、智慧園區、未來社區和自動駕駛等縱向應用提供堅實的基礎。根據每一個應用場景根據不同的服務需求，比如時延、帶寬、安全性和可靠性等來劃分，以靈活的應對不同的網絡應用場景。但隨著5G技術的不斷推進，海量設備的不斷接入，同一平臺的規模巨大，其各個應用場景形成密集網絡，同樣會帶來時延、帶寬、安全性和可靠性的問題，需要進一步解決在網絡切片即邏輯網絡內的網絡通信問題。本專利主要用于解決單個應用場景內的帶寬、時延、安全性及系統運行效率問題，成果將應用于裝配式建筑生產及施工、航空航天、高鐵、汽車、電機和家用電器等行業。

發明內容

本發明是為了克服現有技術的控制時延長，安全性低，運行效率低的問題，提供一種基于5G技術的人與協作機器人組群的融合控制方法，借助5G通信速度，保證系統的實時控制，為實現低延遲、效率高的優點采用區域選擇性耦合控制算法來提升網絡切片。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于5G技術的人與協作機器人組群的融合控制方法，控制方法包括以下步驟：

S1：將中央控制員與機器人族群結合的大單元劃分成由操作人員與多個協作機器人組成的小單元；

S2：把生產系統按功能進行區域劃分為功能區，將小單元組合對應各個功能區；

S3：將協作機器人也分成機器人小組，由協作機器人管理協作機器人，最終匯集到中央控制員；

S4：將所有機器人數據上云，通過軟件組態和信息流來控制各機器人小組的分功能作業；

S5：根據構件產線的生產要求，計算出各功能區中各個單元的實際負載，配置操作人員與相應的協作機器人；

S6：針對設定的生產目標，采用機器學習算法、SVM和隨機森林對以上區域性耦合系統進行選擇性優化控制。

進一步的，所述小單元之間根據生產流程串聯、并聯或混聯連接，可切換控制單個小單元的出入口。

進一步的，所述功能區之間也可以是串聯、并聯或混聯關系，不同功能區間可以進行耦合調控。

進一步地，組態軟件的能控制各功能單元和小單元的步驟：

(1)將所有I/O點的I/O標識收集齊全，并填寫表格，組態軟件通過向I/O設備發出I/O標識來請求其對應的數據。

(2)根據工藝過程繪制、設計畫面結構和畫面草圖。

(3)按照統計出的表格，建立實時數據庫，正確組態各種變量參數。

(4)在實時數據庫中建立實時數據庫變量與I/O點的數據連接關系。

(5)根據畫面結構和畫面草圖，組態每一幅靜態的操作畫面。

(6)將操作畫面中的圖形對象與實時數據庫變量建立動畫連接關系，規定動畫屬性和幅度。