[發明專利]一種基于HIL仿真箱與機器人實時交互與控制的方法

在審

• 申請號: 202211447948.2
• 申請日: 2022-11-18
• 公開（公告）號: CN115877733A
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 鮑勇;楊紹忠;蔡基鋒;陳國進;龐德周;呂敏儀
• 申請（專利權）人: 怡水智控科技（廣州）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

本發明提供一種基于HIL仿真箱與機器人實時交互與控制的方法，涉及機器人控制技術領域。該基于HIL仿真箱與機器人實時交互與控制的方法，包括以下步驟：S1：首先對機器人的控制程序進行編寫，然后對數字化仿真的PLC控制程序進行編寫，之后通過以太網網絡將NXMCD仿真場景和TIA相連接；S2：將機器人控制程序的數據交換軟件作為第三方插件的方式與虛擬仿真系統軟件集成。通過對虛擬場景進行程序、工藝仿真驗證，可以靈活更換多種不同的實訓對象，可以替換昂貴的真實設備，節約使用空間、降低學習成本、減少設備維護時間，虛擬場景的輸入輸出信號可以直接驅動實物的PLC，真實有效地對實體設備進行虛實調試，達到數字雙孿生效果。

技術領域

本發明涉及機器人控制技術領域，具體為一種基于HIL仿真箱與機器人實時交互與控制的方法。

背景技術

硬件在環是計算機專業術語，也即是硬件在回路，通過使用“硬件在環”(HiL)，可以顯著降低開發時間和成本，在過去，開發電氣機械元件或系統時，使用計算機仿真和實際的實驗就已經彼此獨立開來，然而通過使用硬件在環的方式，這兩個過程可以結合并展示出效率的極大提升。

伴隨著計算機軟、硬件技術的飛躍，虛擬現實系統的發展及完善在不斷地發展，虛擬現實技術取得了卓越成就，并被廣泛應用在實際系統中，其應用領域也在不斷擴大；隨著智能制造的向前發展和虛擬現實技術的不斷成熟和進步，虛擬現實必將逐步深入工業應用，基于虛擬現實技術開發的機器人臨場感仿真平臺就是最好的應用，機器人臨場感仿真就是基于虛擬現實開發機器人仿真平臺。

現有技術中所使用的機器人品牌多數為ABB品牌、FANUC品牌和KUKA品牌，仿真軟件為NXMCD仿真軟件，但是在試驗過沖搭配實體仿真箱進行虛實同步調試的時候，各個品牌的機器人和仿真軟件的通訊問題是一個讓使用者比較難以解決的問題，并且軟件內容晦澀難懂，無法讓使用者快速上手，因此，本領域技術人員提出了一種基于HIL仿真箱與機器人實時交互與控制的方法，用來解決上述所存在的技術問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于HIL仿真箱與機器人實時交互與控制的方法，解決了在進行虛實同步調試試驗過程中，各個品牌的機器人和仿真軟件通訊的問題。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種基于HIL仿真箱與機器人實時交互與控制的方法，包括以下步驟：

S1：首先對機器人的控制程序進行編寫，然后對數字化仿真的PLC控制程序進行編寫，之后通過以太網網絡將NXMCD仿真場景和TIA相連接；

S2：將機器人控制程序的數據交換軟件作為第三方插件的方式與虛擬仿真系統軟件集成，體現在虛擬仿真軟件的界面上；

S3：NXMCD仿真場景與Robstudio仿真場景連接信號，仿真場景的輸入輸出(I/0)信號可以直接驅動真實PLC輸入輸出(1/0)信號端，虛擬仿真系統可以有效實現PLC程序與機器人程序的一對一匹配。

優選的，所述S1步驟中機器人程序是通過Robstudio軟件編寫，所述PLC數據通訊設備為以太網交換機，在進行數據交互的過程中通過HIM進行監控。

優選的，所述S2步驟中虛擬仿真系統通過套字節程序與以太網交換器進行接收PLC輸出信號，所述以太網交換器直接與S7-1214PLC實現發送輸入和接收PLC的輸出信號。

優選的，所述S3步驟中虛擬仿真系統發生運動指令到機器人控制器以及現場的傳動設備，所述傳動設備與機器人控制器收到運動指令，機器人控制器驅動整機平臺、六自由度工業機器人模塊進行運動，傳動設備驅動直角坐標機械手模塊和傳輸帶分揀模塊進行運動。

本發明提供了一種基于HIL仿真箱與機器人實時交互與控制的方法。具備以下有益效果：