[發明專利]一種工業物聯網的監測數據處理系統及方法

有效

• 申請號: 202111572055.6
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114265364B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 杜明;郝國生;鞏固;梁銀
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 鄭曉丹

1.一種工業物聯網的監測數據處理系統，其特征在于：所述監測數據處理系統包括數據監測模塊、最優路徑生成模塊、誤差優化模塊和碰撞風險模塊；

所述數據監測模塊用于通過傳感器對工業機器人的工作路徑進行監測，確保工業機器人能夠順利執行整個工作流程；

所述最優路徑生成模塊用于核實到工業機器人中的任意關節動作產生偏差時，通過優化算法使得最優節點執行動作并生成最優路徑；

所述誤差優化模塊用于根據當前的工業生產環境建立數字孿生模型，使得工業機器人的最優節點執行最優路徑，并對最優路徑與實際路徑所產生的誤差進行優化；

所述碰撞風險模塊用于分析優化后的最優路徑與相鄰障礙物之間的碰撞風險，根據碰撞風險結果進行數據處理，并輸出最優路徑。

2.根據權利要求1所述的一種工業物聯網的監測數據處理系統，其特征在于：所述數據監測模塊包括監測數據獲取單元、數據比較單元和監測平臺；

所述監測數據獲取單元用于通過傳感器監測工業機器人執行動作時的數據，并將所監測的數據輸送至數據比較單元；

所述數據比較單元用于對工業機器人的執行動作數據與程序中所標注的執行動作數據相比較，得到比較結果；

所述監測平臺用于核實到比較結果包含有差異時，進行預警提示。

3.根據權利要求1所述的一種工業物聯網的監測數據處理系統，其特征在于：所述最優路徑生成模塊包括最優節點獲取單元和節點路徑生成單元；

所述最優節點獲取單元用于根據工業機器人已執行的數據，通過處理數據得到最優關節節點；

所述節點路徑生成單元用于最優關節節點通過旋轉和伸縮，生成最優路徑。

4.根據權利要求1所述的一種工業物聯網的監測數據處理系統，其特征在于：所述誤差優化模塊包括模擬建立單元、誤差生成單元和誤差優化單元；

所述模擬建立單元用于根據當前的生產制造環境，得到生產環境參數和工業機器人的動作參數，并將最優路徑在工業機器人上進行模擬運行，得到模擬路徑；

所述誤差生成單元用于將模擬路徑與最優路徑相比較，得到誤差路徑；

所述誤差優化單元用于對誤差路徑進行優化，并輸出優化后的路徑。

5.根據權利要求1所述的一種工業物聯網的監測數據處理系統，其特征在于：所述碰撞風險模塊包括障礙物分類單元、向量生成比較單元和步驟分析單元；

所述障礙物分類單元用于根據障礙物在設定時間段內的運動速度進行分類，并分類成為動態障礙物和靜態障礙物；

所述向量生成比較單元用于根據障礙物和工業機器人最優關節的運動路程生成向量，比較兩個向量向運動方向形成的夾角，根據夾角大小分析碰撞風險；

所述步驟分析單元用于分析障礙物對最優節點上未來時間段步驟的碰撞風險；

所述障礙物分類單元的輸出端與向量生成比較單元和步驟分析單元的輸入端相連接。

6.一種工業物聯網的監測數據處理方法，其特征在于：所述數據處理方法執行如下步驟：

Z01：獲取在程序中所標注工業機器人的執行動作數據，并得到執行動作數據集合；使用所設置傳感器監測工業機器人的執行動作數據；

Z02：將程序中所標注的執行動作數據與傳感器監測的執行動作數據相比較，得到比較后結果；若核實到程序中所標注的第一執行動作數據與傳感器監測的第二執行動作數據存在有差異，則監測平臺進行預警，并跳轉至步驟Z03；若核實到程序中所標注的第一執行動作數據等于傳感器監測的第二執行動作數據，則繼續執行后方工序步驟；

Z03：根據第一執行動作數據遍歷到工業機器人最優關節節點，使得最優關節節點在處理后到達最終指定位置，并得到最優路徑；

Z04：根據當前工業制造環境建立數字孿生模型，監測工業機器人執行最優路徑的動作，對最優路徑與實際路徑的誤差進行優化；

Z05：分析最優路徑與相鄰障礙物的碰撞風險；若核實到碰撞風險大于預設標準風險，則翻轉至步驟Z03-Z05進行重新優化；若核實到碰撞風險小于預設標準風險，則輸出最優關節節點和最優路徑。