智能機(jī)器人控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種智能機(jī)器人控制系統(tǒng)，應(yīng)用于柔性制造系統(tǒng)中，包括智能機(jī)器人，控制機(jī)、I/O模塊以及機(jī)器人控制柜，其中控制機(jī)以16位二進(jìn)制代碼存儲(chǔ)所述智能機(jī)器人的動(dòng)作狀態(tài)信號(hào)；I/O模塊通過(guò)總線與所述控制機(jī)信號(hào)連接，接受所述控制機(jī)的控制信號(hào)，將其轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)所述智能機(jī)器人動(dòng)作的16位二進(jìn)制信號(hào)機(jī)器人控制柜設(shè)置有I/O端子板，其通過(guò)I/O電纜與所述I/O模塊信號(hào)連接，所述智能機(jī)器人通過(guò)電纜與該機(jī)器人控制柜信號(hào)連接。本發(fā)明有控制靈活的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】智能機(jī)器人控制系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能控制領(lǐng)域，具體涉及到一種應(yīng)用于柔性制造系統(tǒng)的智能機(jī)器人控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]智能機(jī)器人是面向智能領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器人。智能機(jī)器人是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類(lèi)指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn)行，現(xiàn)代的智能機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。
[0003]智能機(jī)器人由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)基本部分組成。主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括臂部、腕部和手部，有的機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。大多數(shù)智能機(jī)器人有3~6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，其中腕部通常有1~3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào)，并進(jìn)行控制。
[0004]智能機(jī)器人按臂部的運(yùn)動(dòng)形式分為四種。直角坐標(biāo)型的臂部可沿三個(gè)直角坐標(biāo)移動(dòng)；圓柱坐標(biāo)型的臂部可作升降、回轉(zhuǎn)和伸縮動(dòng)作；球坐標(biāo)型的臂部能回轉(zhuǎn)、俯仰和伸縮；關(guān)節(jié)型的臂部有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)。
[0005]智能機(jī)器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類(lèi)。編程輸入型是將計(jì)算機(jī)上已編好的作業(yè)程序文件，通過(guò)RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到機(jī)器人控制柜。
[0006]示教輸入型的示教方法有兩種:一種是由操作者用手動(dòng)控制器(示教操縱盒)，將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍；另一種是由操作者直接領(lǐng)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍。在示教過(guò)程的同時(shí)，工作程序的信息即自動(dòng)存入程序存儲(chǔ)器中在機(jī)器人自動(dòng)工作時(shí)，控制系統(tǒng)從程序存儲(chǔ)器中檢出相應(yīng)信息，將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)再現(xiàn)示教的各種動(dòng)作。示教輸入程序的智能機(jī)器人稱(chēng)為示教再現(xiàn)型智能機(jī)器人。
[0007]具有觸覺(jué)、力覺(jué)或簡(jiǎn)單的視覺(jué)的智能機(jī)器人，能在較為復(fù)雜的環(huán)境下工作；如具有識(shí)別功能或更進(jìn)一步增加自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)功能，即成為智能型智能機(jī)器人。它能按照人給的“宏指令”自選或自編程序去適應(yīng)環(huán)境，并自動(dòng)完成更為復(fù)雜的工作。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)的智能機(jī)器人主要存在控制不靈活的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種智能機(jī)器人控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)的智能機(jī)器人控制不靈活的技術(shù)問(wèn)題。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
一種智能機(jī)器人控制系統(tǒng)，應(yīng)用于柔性制造系統(tǒng)中，包括智能機(jī)器人，還包括:控制機(jī)，其以16位二進(jìn)制代碼存儲(chǔ)所述智能機(jī)器人的動(dòng)作狀態(tài)信號(hào)；
I/O模塊，其通過(guò)總線與所述控制機(jī)信號(hào)連接，接受所述控制機(jī)的控制信號(hào)，將其轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)所述智能機(jī)器人動(dòng)作的16位二進(jìn)制信號(hào)。；
機(jī)器人控制柜，其設(shè)置有I/O端子板，其通過(guò)I/O電纜與所述I/O模塊信號(hào)連接，所述智能機(jī)器人通過(guò)電纜與該機(jī)器人控制柜信號(hào)連接。
[0011]依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的控制系統(tǒng)，所述I/O模塊設(shè)置有16個(gè)輸出引腳，對(duì)應(yīng)16位二進(jìn)制控制狀態(tài)信號(hào)。
[0012]依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的控制系統(tǒng)，所述控制機(jī)通過(guò)Profibus總線與所述I/o模塊的DP接口連接。
[0013]依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的控制系統(tǒng)，所述控制機(jī)為PLC控制器或IPC智能控制計(jì)算機(jī)其中之一。
[0014]依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的控制系統(tǒng)，所述I/O模塊與所述機(jī)器人控制柜的I/O端子板之間通過(guò)繼電器隔離。
[0015]依照本發(fā)明較佳實(shí)施例所述的控制系統(tǒng)，所述I/O端子板設(shè)置有用于控制所述智能機(jī)器人夾爪開(kāi)閉的線圈。
[0016]由于采用了以上的技術(shù)特征，使得本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果: 本發(fā)明中對(duì)及其疼的每一個(gè)動(dòng)作執(zhí)行程序都編寫(xiě)一個(gè)0-65535的代碼，存儲(chǔ)在控制機(jī)中，控制機(jī)將對(duì)應(yīng)序號(hào)分配給I/O模塊以16位二進(jìn)制數(shù)的形式發(fā)送給機(jī)器人控制柜的I/O端子板的接收端，在機(jī)器人示教器中編寫(xiě)好動(dòng)作選擇程序，根據(jù)從機(jī)器人控制柜中的I/O端子板接收到的二進(jìn)制數(shù)據(jù)選擇相應(yīng)的動(dòng)作，從而達(dá)到靈活控制機(jī)器人動(dòng)作的目的，具有使用靈活的優(yōu)點(diǎn)。
[0017]當(dāng)然，實(shí)施本
【發(fā)明內(nèi)容】
的任何一個(gè)具體實(shí)施例，并不一定同時(shí)達(dá)到以上全部的技術(shù)效果。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明一種智能機(jī)器人控制系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中的I/O模塊的示意圖；
圖3是本發(fā)明中的I/O端子板的示意圖；
圖4是本發(fā)明中的繼電器的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為便于理解，以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，做進(jìn)一步詳細(xì)敘述。
[0020]如圖1所示，一種智能機(jī)器人控制系統(tǒng)，應(yīng)用于柔性制造系統(tǒng)中，包括智能機(jī)器人10，還包括:采用IPC或者PLC可編程控制器的控制機(jī)20，I/O模塊30、帶有I/O端子板的機(jī)器人控制柜40。
[0021]其中，控制機(jī)20以16位二進(jìn)制代碼存儲(chǔ)所述智能機(jī)器人的動(dòng)作狀態(tài)信號(hào)，之后通過(guò)Profibus總線與所述I/O模塊的DP接口信號(hào)連接，I/O模塊30接受所述控制機(jī)20的控制信號(hào)，將其轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)所述智能機(jī)器人10動(dòng)作的16位二進(jìn)制信號(hào)。；機(jī)器人控制柜40其設(shè)置有I/O端子板，其通過(guò)I/O電纜與所述I/O模塊30信號(hào)連接，所述智能機(jī)器人10通過(guò)電纜與該機(jī)器人控制柜30信號(hào)連接，具體連接在機(jī)器人控制柜30的示教器。
[0022]如圖2所示，I/O模塊30設(shè)置有16個(gè)輸出引腳，對(duì)應(yīng)16位二進(jìn)制控制狀態(tài)信號(hào)，設(shè)置有DP接口與控制機(jī)總線連接
如圖3所示，I/O端子板中的K1、K2為機(jī)器人工作中和空閑狀態(tài)的反饋信號(hào)而Yl、Y2則是機(jī)器人氣動(dòng)夾爪電磁閥的兩個(gè)線圈，用來(lái)控制夾爪的張考和閉合。K3-K18為對(duì)應(yīng)16位動(dòng)作子程序的二進(jìn)制編碼信號(hào)。
[0023]在實(shí)際應(yīng)用中，往往由于干擾等原因，可能在信號(hào)線中突然串入一個(gè)較大的電流時(shí)，如果分布式I/o模塊30直接連接于機(jī)器人控制柜的I/O端子板，很容易將分布式I/O模塊30或機(jī)器人控制柜的I/O端子板燒壞。例如，分布式I/O模塊30的輸出電平是直流24V，但機(jī)器人控制柜40的I/O端子板的輸入電平可能不是直流24V，有可能是5V或其他，這樣就不能直接將分布式I/o模塊30的輸出端接于機(jī)器人控制柜40的I/O端子板的輸入端。因此需利用繼電器作隔離，這樣即使有較大電流的串入也不會(huì)燒毀設(shè)備，只會(huì)燒毀繼電器。
[0024]如圖4所示，繼電器一般由線圈和觸電組成，它將電路隔離成輸入回路(控制系統(tǒng))和輸出回路(被控系統(tǒng))，繼電器的輸入回路控制線圈通斷電，從而控制輸出回路觸電的開(kāi)關(guān)。一旦有一個(gè)較大的電流流入輸入回路，其線圈將燒毀，不會(huì)影響輸出回路，這是繼電器保護(hù)作用。
[0025]本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
本發(fā)明中對(duì)機(jī)器人的每一個(gè)動(dòng)作執(zhí)行程序都編寫(xiě)一個(gè)0-65535的代碼，存儲(chǔ)在控制機(jī)中，控制機(jī)將對(duì)應(yīng)序號(hào)分配給I/O模塊以16位二進(jìn)制數(shù)的形式發(fā)送給機(jī)器人控制柜的I/O端子板的接收端，在機(jī)器人示教器中編寫(xiě)好動(dòng)作選擇程序，根據(jù)從機(jī)器人控制柜中的I/O端子板接收到的二進(jìn)制數(shù)據(jù)選擇相應(yīng)的動(dòng)作，從而達(dá)到靈活控制機(jī)器人動(dòng)作的目的。
[0026]以上公開(kāi)的僅僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但并非用來(lái)限制其本身，任何熟習(xí)本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不違背本發(fā)明精神內(nèi)涵的情況下，所做的均等變化和更動(dòng)，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能機(jī)器人控制系統(tǒng)，應(yīng)用于柔性制造系統(tǒng)中，包括智能機(jī)器人，其特征在于，還包括: 控制機(jī)，其以16位二進(jìn)制代碼存儲(chǔ)所述智能機(jī)器人的動(dòng)作狀態(tài)信號(hào)； I/O模塊，其通過(guò)總線與所述控制機(jī)信號(hào)連接，接受所述控制機(jī)的控制信號(hào)，將其轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)所述智能機(jī)器人動(dòng)作的16位二進(jìn)制信號(hào)；機(jī)器人控制柜，其設(shè)置有I/O端子板，其通過(guò)I/O電纜與所述I/O模塊信號(hào)連接，所述智能機(jī)器人通過(guò)電纜與該機(jī)器人控制柜信號(hào)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述I/O模塊設(shè)置有16個(gè)輸出引腳，對(duì)應(yīng)16位二進(jìn)制控制狀態(tài)信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制機(jī)通過(guò)Profibus總線與所述I/o模塊的DP接口連接。
4.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制機(jī)為PLC控制器或IPC智能控制計(jì)算機(jī)其中之一。
5.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述I/O模塊與所述機(jī)器人控制柜的I/o端子板之間通過(guò)繼電器隔離。
6.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述I/O端子板設(shè)置有用于控制所述智能機(jī)器人夾爪開(kāi)閉的線圈。
【文檔編號(hào)】B25J13/00GK103846916SQ201210519061
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月6日
【發(fā)明者】王也 申請(qǐng)人:新昌縣冠陽(yáng)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司