一种机器人远程控制系统及方法与流程

1.本发明涉及机器人远程控制领域，更具体地说，涉及一种基于云平台数据传输实现如打磨、气袍、焊接等自动化的机器人远程控制系统及方法。

背景技术：

2.随着世界工业技术的不断发展，机器人在诸多领域取代了人工，逐步成为工业生线上的主力军。工业机器人根据自动化水平的高低可分为两类，一类是提前固化好程序，使其按照既定运动轨迹完成预设功能。此类应用无需复杂算法，控制程序简单，技术难度低。另一类是根据操作对象的实际工况，无需工装夹具的辅助定位，在线自动规划机器人的运动轨迹来完成预定的功能。此类应用算法复杂，且对处理硬件要求很高。通常情况下的机器人需要与主控制单元独立配套，即每个主控制单元只能控制一台机器人，使得每套机器人系统的成本很高且不便于远程维护。同时由于控制器核心程序与机器人本体同在工业现场，也不利于对核心技术进行保护。

技术实现要素：

3.基于此，有必要针对现有技术中每个主控单元只能控制一台机器人且控制器核心程序与机器人本体同在工艺现场不利于对核心技术的保护，提供一种机器人远程控制系统及方法。
4.一种机器人远程控制系统，包括云服务平台、以及分别与所述云服务平台通信的若干机器人工作站和主控制器；
5.所述云服务平台获取所述机器人工作站的数据，并将所述数据传输给主控制器；
6.所述主控制器根据所述数据生成机器人控制程序，并将所述控制程序反馈至所述云服务平台；通过所述云服务平台将控制程序发送至各机器人工作站。
7.进一步地，所述数据包括操作对象的特征数据和状态参数。
8.进一步地，所述云服务平台与所述机器人工作站和所述主控制器之间均通过数据网关通信。
9.进一步地，所述机器人工作站包括机器人控制器、上位机及传感器；通过所述机器人控制器将所述状态参数传输至所述云服务平台；通过所述传感器识别操作对象的特征数据，并将所述特征数据传输至上位机存储；所述上位机将所述特征数据传输至云服务平台；所述云服务平台将所述控制程序发送至所述机器人控制器，所述机器人控制器根据所述控制程序向机器人发送相关指令。
10.进一步地，所述云服务平台可对所述数据进行存储、交互、处理或加密。
11.一种机器人远程控制方法，采用如上所述的一种机器人远程控制系统。
12.进一步地，所述机器人远程通知方法包括如下步骤：
13.机器人工作站获取操作对象的数据并存储；
14.云服务平台获取机器人工作站中存储的数据并进行处理；
15.云服务平台将处理后的数据传输至主控制器；
16.主控制器根据所述数据生成机器人控制程序；
17.主控制器将所述控制程序反馈至云服务平台；
18.云服务平台将所述控制程序发送至机器人工作站；
19.机器人工作站根据控制程序生成指令控制相关机器人。
20.进一步地，所述主控制器根据所述数据生成机器人控制程序包括：机器人路径规划、工艺参数设定、状态监控及异常处理。
21.本发明涉及一种机器人远程控制系统，机器人工作站部署在工业现场，其核心在于基于云服务平台传输数据，将主控制器与机器人工作站分开，使一套控制器通过云服务平台可同时控制多个机器人工作站进行工作，节约了单套机器人设备的运行成本，同时将机器人工作站与主控制器分开，检修时，不需要亲临工业现场进行维护，远程运维更为便捷。
附图说明
22.图1本发明一种及其人远程控制系统的示意图。
23.附图标记：100、云服务平台，200、机器人工作站，300、主控制器，201、机器人控制器，202、上位机，203、传感器。
具体实施方式
24.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
25.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
26.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
27.下面结合具体实施例对所述机器人远程控制系统及方法进行说明，以进一步理解所述机器人远程控制系统及方法的发明构思，请参阅图1，一种机器人远程控制系统，包括：云服务平台100、以及分别与云服务平台100通信的若干机器人工作站200和主控制器300；云服务平台100获取器人工作站200的数据，并将数据传输给主控制器300；主控制器300根据数据生成机器人控制程序，并将控制程序反馈至云服务平台100；通过云服务平台100将控制程序发送至机器人工作站200。其中所述数据包括操作对象的特征数据和状态参数。
28.本发明涉及一种机器人远程控制系统，机器人工作站部署在工业现场，其核心在
于基于云服务平台传输数据，将主控制器与机器人工作站分开，使得一套控主制器通过云服务平台可同时控制多个机器人工作站进行工作，节约了单套机器人设备的运行成本，同时将机器人工作站与主控制器分开，检修时，不需要亲临工业现场进行维护，远程运维更为便捷。
29.如图1所示，本发明第一实施例的一种机器人远程控制系统，若干个机器人工作站200布置在不同的工业现场，例如打磨机器人工作站布置在打磨车间，焊接机器人工作站布置在焊补车间等。其中机器人工作站200包括机器人控制器201、上位机202及传感器203，机器人控制器201可与云服务平台互相通信，传感器203可识别操作对象的特征数据，并将该特征数据传输至上位机202，上位机202对该特征数据进行存储，并能够将特征数据传输至云服务平台100，机器人控制器201可获取操作对象的状态参数，并将该状态参数传输至云服务平台100。例如，打磨机器人工作站中相应的布置有打磨工作台、打磨机器人本体、打磨机器人控制器、上位机及传感器等，传感器可识别打磨对象的特征数据，如打磨对象的待打磨层的分布位置、厚度、形状等特征数据，打磨机器人控制器可获取状态参数，如打磨对象是否在打磨台上、打磨台是否已到位等状态参数。例如焊补机器人工作站中布置焊补工作台、焊补机器人本体、焊补机器人控制器、上位机及传感器等，传感器可识别焊补对象的特征数据，如焊补对象的焊缝分布位置、焊缝宽度、深度等特征数据，焊补机器人控制器可获取状态参数，如焊补对象是否在焊工作台上、焊补工作台是否已到位等状态参数。具体地，机器人控制器201和上位机202分别将状态参数和特征参数传输给云服务平台100，云服务平台100可将上述状态参数和特征数据传输给主控制器300，主控制器300可生成机器人控制程序，并将该控制程序反馈至云服务平台100，云服务平台100作为数据传输的桥梁，进一步将控制程序发送至机器人工作站，机器人工作站200中的机器人控制器201接收到该控制程序，机器人控制器201 依据控制程序生成操作指令控制机器人本体机械臂的姿态。其中，云服务平台 100作为数据中转站，主要包括数据存储、数据交互、数据处理与数据加密的功能。数据处理在于将不同机器人工作站发送的不同类型的数据进行优先级排序，达到合理的利用主控制器资源的目的。主控制器300是机器人的大脑，具有强大的数据处理和运算能力，一方面从云服务平台100中读取机器人工作站数据，据此数据结合相应的算法自动规划机器人的运动轨迹与工艺参数，在先生成机器人的控制程序，并进行状态监控及异常处理等工作；另一方面，将生成的机器人控制程序与其他操作指令的相关数据反馈至云服务平台100。本发明提供的系统中，可以布置若干机器人工作站，若干机器人工作站共用一个主控制器，云服务平台可以对多组机器人工作站发送的数据的优先级进行排队，主控制器根据该优先级逐个进行机器人运动轨迹的规划与运行状态控制等数据处理工作。
30.在另一实施例中，云服务平台100与机器人工作站200之间通过数据网关 101通信，云服务平台100与主控制器之间也通过数据网关101通信。
31.在另一实施例中，一种机器人远程控制的方法，包括如下步骤：
32.机器人工作站200获取操作对象的数据并存储；
33.云服务平台100获取机器人工作站中存储的数据并进行处理；
34.云服务平台100将处理后的数据传输至主控制器300；
35.主控制器300根据所述数据生成机器人控制程序；
36.主控制器300将所述控制程序反馈至云服务平台100；
37.云服务平台100将所述控制程序发送至机器人工作站201；
38.机器人工作站201根据控制程序生成指令控制相关机器人。
39.具体地，传感器203识别操作对象的特征数据，如打磨对象的待打磨区域的位置、形状和尺寸等，焊补对象的焊缝位置、宽度和深度等特征数据，传感器203将该特征数据传输给上位机202，通过上位机202传输至云服务平台100；机器人控制器201获取操作对象的状态参数并将该状态参数传输给云服务平台 100，例如，打磨对象是否位于打磨台、打磨台是否到位等状态参数。云服务平台100可对上述特征数据和状态参数进行存储、交互、处理或加密。云服务平台100对各工作站的数据进行优先级排序，并将特征数据和状态参数传输至主控制器300，主控制器300根据云服务平台100算出优先级，按照先后顺序逐个生成各机器人工作站200的控制程序，并将控制程序发送至云服务平台100，云服务平台100将所述控制程序发送至机器人工作站200中的机器人控制器201，机器人控制器201根据控制程序生成相关指令并控制机器人动作。
40.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
41.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种机器人远程控制系统，其特征在于，所述机器人远程控制系统包括：云服务平台、以及分别与所述云服务平台通信的若干机器人工作站和主控制器；所述云服务平台获取所述机器人工作站的数据，并将所述数据传输给主控制器；所述主控制器根据所述数据生成机器人控制程序，并将所述控制程序反馈至所述云服务平台；通过所述云服务平台将控制程序发送至各机器人工作站。2.根据权利要求1所述的一种机器人远程控制系统，其特征在于，所述数据包括操作对象的特征数据和状态参数。3.根据权利要求1所述的一种机器人远程控制系统，其特征在于，所述云服务平台与所述机器人工作站和所述主控制器之间均通过数据网关通信。4.根据权利要求2所述的一种机器人远程控制系统，其特征在于，所述机器人工作站包括机器人控制器、上位机及传感器；通过所述机器人控制器将所述状态参数传输至所述云服务平台；通过所述传感器识别操作对象的特征数据，并将所述特征数据传输至上位机存储；所述上位机将所述特征数据传输至所述云服务平台；所述云服务平台将所述控制程序发送至所述机器人控制器，所述机器人控制器根据所述控制程序向机器人发送相关指令。5.根据权利要求1所述的一种机器人远程控系统，其特征在于，所述云服务平台可对所述数据进行存储、交互、处理或加密。6.一种机器人远程控制方法，其特征在于，采用如权利要求1-4任一项所述的一种机器人远程控制系统。7.根据权利要求5所述的一种机器人远程控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：机器人工作站获取操作对象的数据并存储；云服务平台获取机器人工作站中存储的数据并进行处理；云服务平台将处理后的数据传输至主控制器；主控制器根据所述数据生成机器人控制程序；主控制器将所述控制程序反馈至云服务平台；云服务平台将所述控制程序发送至机器人工作站；机器人工作站根据控制程序生成指令控制相关机器人。8.根据权利要求5所述的一种机器人远程控制方法，其特征在于，所述主控制器根据所述数据生成机器人控制程序包括：机器人路径规划、工艺参数设定、状态监控及异常处理。

技术总结

本发明涉及一种机器人远程控制系统，包括云服务平台、以及分别与所述云服务平台通信的若干机器人工作站和主控制器；所述云服务平台获取所述机器人工作站的数据，并将所述数据传输给主控制器；所述主控制器根据所述数据生成机器人控制程序，并将所述控制程序反馈至所述云服务平台；通过所述云服务平台将控制程序发送至各机器人工作站。本发明提供一种机器人远程控制系统，机器人工作站部署在工业现场，其核心在于基于云服务平台传输数据，将主控制器与机器人工作站分开，使一套控制器通过云服务平台可同时控制多个机器人工作站进行工作，节约了单套机器人设备的运行成本。约了单套机器人设备的运行成本。约了单套机器人设备的运行成本。