本發明涉及機器人控制,具體涉及一種基于云控平臺的機器人控制系統及方法。
背景技術:
1、機器人控制器作為工業機器人的核心部件之一,對機器人的性能有著決定性的影響,并在一定程度上影響著機器人的發展。它通常由四部分組成:輸入、輸出、控制元件和算法。在一個簡單的機器人系統中,對應的原始組件是:輸入:傳感器,包括聲吶、紅外、相機、陀螺儀、加速度計、指南針等。輸出控制元件,通常為電機,控制目標:如機器人路徑跟蹤。機器人控制系統的功能是接收來自傳感器的檢測信號。根據操作任務的要求驅動機械臂中的每個電機。正如人類活動依賴于自己的關節一樣,機器人的運動控制也離不開傳感器。機器人需要使用傳感器來檢測各種狀態。機器人的內部傳感器信號用于反映機械臂關節的實際運動狀態。機器人的外部傳感器信號用于檢測工作環境的變化,因此機器人的神經和大腦結合起來形成一個完整的機器人控制系統。
2、云控包括云控制手機、云監控等。其中云控制手機搭載了云技術可以實現遠程控制,在機器人領域,云控技術的應用也越來越廣泛,現有的基于云控平臺的機器人控制系統,一般是工作人員在用戶端發送指令,然后機器人控制端進行相應操作,但是系統并不能對工作人員的操作和指令信息進行記錄和分析,當發生錯誤操作或者用戶操作信息有誤時,不能相應的記錄和提示。
3、因此,有必要對現有的機器人控制系統進行一定的改進。
技術實現思路
1、鑒于上述現有存在的問題,本發明的目的是解決遠程控制的實時性和穩定性、數據處理的高效性、信息安全傳輸、機器人操作的精確性與靈活性、實時監控與故障診斷、數據記錄與狀態反饋以及動態指令調整與連續控制等多個技術問題,通過建立穩定的通信連接、高效的指令解析與處理、加密安全傳輸、精確的操作執行、實時監測與分析、運行日志記錄與狀態查看以及動態指令調整機制,提高了機器人控制系統的整體性能和適用性,從而滿足不同場景下的高效、穩定、安全的遠程控制需求。
2、為解決上述技術問題,提出了一種基于云控平臺的機器人控制系統,包括機器人控制端、云控平臺、用戶端和大數據庫;
3、所述機器人控制端與云控平臺之間進行雙向連接,且云控平臺與大數據庫之間進行雙向連接;
4、所述云控平臺與用戶端之間進行雙向連接,且用戶端通過消息服務器建立與云控平臺的通信連接;
5、所述云控平臺發送的控制指令并控制機器人控制端執行當前指令;
6、所述云控平臺包括管理系統、存儲單元和控制單元;
7、所述管理系統包括中央控制器,所述中央控制器通過信息分類模塊進行信息分類,通過信息調度模塊調動信息后傳遞給調度控制模塊,調度控制模塊將信息傳輸給中央控制器;
8、所述中央控制器通過信息監測模塊對用戶信息監測,將信息傳給數據分析單元,所述數據分析單元通過內部的運行狀態分析模塊和故障分析模塊對數據分析,通過結果輸出模塊傳遞給中央控制器,所述中央控制器的輸入端與用戶信息記錄模塊的輸出端連接。
9、作為本發明所述的一種基于云控平臺的機器人控制系統的一種優選方案,其中:所述機器人控制端包括控制機構;
10、所述控制機構包括微處理器、可編程控制器以及運算加速器;
11、所述微處理器分別與所述可編程控制器、所述運算加速器連接,通過所述可編程控制器將控制指令轉換為功能機器人可識別的指令信號,控制對應的功能機器人,通過運算加速器對功能機器人的運作數據進行協作運算,實時傳輸至所述云控平臺。
12、作為本發明所述的一種基于云控平臺的機器人控制系統的一種優選方案,其中:所述云控平臺包括,所述管理系統與存儲單元之間實現雙向連接,且管理系統與控制單元之間實現雙向連接。
13、作為本發明所述的一種基于云控平臺的機器人控制系統的一種優選方案,其中:所述云控平臺還包括,所述中央控制器與通訊信息獲取模塊之間雙向連接,且中央控制器與信息加密模塊之間實現雙向連接。
14、作為本發明所述的一種基于云控平臺的機器人控制方法的一種優選方案,其中:所述用戶端包括,通訊模塊和處理中心,所述通訊模塊與處理中心實現雙向連接,所述處理中心的輸出端與數據查看模塊的輸入端連接。
15、作為本發明所述的一種基于云控平臺的機器人控制系統的一種優選方案,其中:所述用戶端還包括,所述處理中心的輸入端與資源采集模塊的輸出端連接,所述處理中心的輸入端與定位模塊的輸出端連接。
16、作為本發明所述的一種基于云控平臺的機器人控制系統的一種優選方案,其中:所述機器人控制端還包括存儲裝置,所述存儲裝置與所述微處理器連接,用于實時云存儲所述機器人控制端的運行日志。
17、本發明的另外一個目的是提供了一種基于云控平臺的機器人控制方法,本發明解決基于云控平臺的機器人控制系統效果不是很好的技術問題。
18、作為本發明所述的一種基于云控平臺的機器人控制方法的一種優選方案,其特征在于,包括,用戶端啟動通訊模塊,通過消息服務器與云控平臺建立穩定的通信連接,通訊模塊與處理中心雙向連接,進行指令和數據的傳輸,機器人控制端初始化,與云控平臺建立雙向連接,同時云控平臺與大數據庫的雙向連接進行數據存儲和調用;
19、用戶在用戶端的數據查看模塊輸入控制指令,指令通過處理中心進行解析和處理,處理中心的輸入端連接資源采集模塊和定位模塊,實時獲取機器人的資源需求和位置信息,提供指令執行的輔助數據;
20、云控平臺進行信息處理與調度:管理系統的中央控制器接收用戶指令,通過信息分類模塊對指令進行分類,信息調度模塊根據分類結果,調動對應信息,傳遞給調度控制模塊,調度控制模塊將處理后的信息傳輸給中央控制器,準備發送至機器人控制端;
21、中央控制器與通訊信息獲取模塊連接,獲取實時的通訊信息,信息加密模塊對指令進行加密處理進行安全傳輸安全,加密后的指令通過云控平臺的安全通道發送至機器人控制端;
22、機器人控制端的微處理器接收到加密指令后,通過可編程控制器進行解密和指令轉換,轉換后的指令信號被發送至功能機器人,控制執行對應操作,運算加速器對功能機器人的運作數據進行實時協作運算,并將運算結果傳輸至云控平臺;
23、中央控制器的信息監測模塊實時監測用戶信息和機器人運行狀態,監測數據傳輸至數據分析單元,通過運行狀態分析模塊和故障分析模塊進行深入分析,分析結果通過結果輸出模塊反饋給中央控制器;
24、機器人控制端的存儲裝置實時記錄運行日志,并與微處理器連接進行數據同步上傳至云平臺,用戶端的數據查看模塊通過處理中心的輸出端實時查看機器人控制端的運行日志,了解機器人當前狀態;
25、用戶根據機器人運行狀態和數據分析結果,通過用戶端對控制指令進行調整,云控平臺接收到調整后的指令,重新進行信息分類、調度、加密和發送,機器人控制端根據新的指令執行對應操作進行實時、連續的機器人控制。
26、一種計算機設備,包括存儲器和處理器,所述存儲器存儲有計算機程序,其特征在于,所述處理器執行所述計算機程序時實現所述的一種基于云控平臺的機器人控制系統的步驟。
27、一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,其特征在于,所述計算機程序被處理器執行時實現所述的一種基于云控平臺的機器人控制系統的步驟。
28、本發明的有益效果:本發明通過云控平臺包括管理系統、存儲單元和控制單元,管理系統包括中央控制器,中央控制器通過信息分類模塊進行信息分類,然后通過信息調度模塊調動信息后傳遞給調度控制模塊,最后調度控制模塊又將信息傳輸給中央控制器,中央控制器通過信息監測模塊對用戶信息監測,然后將信息傳給數據分析單元,數據分析單元通過內部的運行狀態分析模塊和故障分析模塊對數據分析,最后通過結果輸出模塊傳遞給中央控制器,中央控制器的輸入端與用戶信息記錄模塊的輸出端連接,可以對工作人員的操作和指令信息進行記錄和分析,當發生錯誤操作或者用戶操作信息有誤時,能夠進行相應的記錄和提示,當機器人控制端發生故障時,也會及時停止相應操作,用戶端和云控平臺之間具有很好的信息交互效果,實際使用效果好。