[發明專利]智能云計算機器人仿真系統軟件及其操作方法

在審

• 申請號: 202110247985.8
• 申請日: 2021-03-06
• 公開（公告）號: CN112987595A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 廖輝明;吳丹妮;申奕斐
• 申請（專利權）人: 亞聯美育（海南）教育科技集團有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了智能云計算機器人仿真系統軟件及其操作方法，包括機器人模型，所述機器人模型包括圍繞機器人單元的緩沖區，所述機器人單元包括傳感器單元，以提供關節、連桿或其組合周圍的緩沖區的傳感器讀數，所述傳感器讀數提供觸發針對緩沖區的由閾值距離描繪的距離閾值或邊界的指示，所述沖區根據閾值距離由速度、周期次數和周期時間定義，判斷由于移動而發生碰撞危險；通過設置繞機器人單元的緩沖區，機器人單元包括傳感器單元，以提供關節、連桿或其組合周圍的緩沖區的傳感器讀數，解決了現有機器人系統軟件架構分為混合式和模塊化式，沒有模塊間的函數接口調用同時沒有避免碰撞機制的問題。

技術領域

本發明涉及機器人仿真系統軟件技術領域，具體為智能云計算機器人仿真系統軟件及其操作方法。

背景技術

機器人系統軟件是一項綜合復雜的系統工程，功能多樣，對系統軟件的需求要滿足多任務，強實時性的特點，對系統軟件的規劃設計提出了較高的要求。機器人系統軟件按照功能進行劃分，以模塊化軟件架構設計思路實現，逐步成為機器人系統軟件的開發趨勢；一個合理、高效、靈活、穩定的模塊化軟件架構，能夠有效降低功能數據耦合，提高軟件的穩定性和排查錯誤的高效性。近些年，機器人系統軟件技術發展非常迅速，各種機器人系統軟件架構在各個領域的機器人控制系統中廣泛獲得應用；仿真機器人和自動化技術正在提供越來越高的功能水平來支持工業環境，諸如制造設施、接收和配送中心以及倉庫。

現有技術的研究和開發可以采取許多不同的方向，由于混合式機器人系統軟件架構設計結構簡單明了，目前絕大多數機器人系統軟件架構都普遍采用這種方式，但其高度耦合性隨著系統功能的龐大復雜，容易造成系統混亂，給系統穩定性帶來很大隱患，不利于系統的后續維護、移植、升級等，同時用戶隨著機器人系統的增長而變得越來越強大，新舊范式開始利用這一新技術領域。有許多利用這些新能力來增強或加強機器人系統的自動化的技術解決方案，諸如機器人系統避免碰撞的能力。但是，機器人系統的附加功能仍然需要手動操作，并且手動操作仍需要避免碰撞，為此提出智能云計算機器人仿真系統軟件及其操作方法，來解決此問題。

發明內容

本發明的目的在于提供智能云計算機器人仿真系統軟件及其操作方法，具備能夠有效降低功能數據耦合，提高軟件的穩定性且便于系統的后續維護、移植、升級等和系統避免碰撞的優點，解決了現有機器人系統軟件架構分為混合式和模塊化式，沒有模塊間的函數接口調用同時沒有避免碰撞機制的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：智能云計算機器人仿真系統軟件，包括機器人模型，所述機器人模型包括圍繞機器人單元的緩沖區，所述機器人單元包括傳感器單元，以提供關節、連桿或其組合周圍的緩沖區的傳感器讀數，所述傳感器讀數提供觸發針對緩沖區的由閾值距離描繪的距離閾值或邊界的指示，所述沖區根據閾值距離由速度、周期次數和周期時間定義，判斷由于移動而發生碰撞危險，所述超出機器人單元、連桿、關節或其組合的物理輪廓的緩沖區的大小或范圍，基于對操作環境的改變、碰撞事件或其組合來調整閾值距離；

所述速度是基于點動命令的機器人單元的至少一部分的運動速率；

所述期次數是控制時間間隔的數量；

所述周期時間是每個控制時間間隔的時間量或持續時間；

所述緩沖區包括多個段，以避免每個關節、每個連桿、夾持器或其組合的意外接觸，緩沖區的維度和閾值距離進行改變；

所述機器人系統其組合的傳感器讀數的數量區分復雜的操作環境與非復雜操作環境；

所述閾值基于對操作環境的改變、碰撞事件或其組合來調整距離。

優選的，所述閾值距離是固定的或基于機器人單元、連桿、關節或其組合的移動的速度。

優選的，所述緩沖區的段對應于關節、連桿、夾持器或其組合，其緩沖區的維度和閾值距離隨緩沖區而改變。