本發(fā)明涉及自動化生產(chǎn)線通訊技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于關(guān)節(jié)機器人與上位機的通訊裝置及其通訊方法。

背景技術(shù)：

在自動化生產(chǎn)線內(nèi)，關(guān)節(jié)機器人通過與上位機的通訊聯(lián)系，針對加工需要進行相應(yīng)的位移和旋轉(zhuǎn)。在大數(shù)據(jù)量的生產(chǎn)現(xiàn)場，關(guān)節(jié)機器人會出現(xiàn)由于數(shù)據(jù)傳輸堵塞而導(dǎo)致的暫時停機現(xiàn)象。為了避免這一問題，現(xiàn)有的做法是加大通訊裝置的硬件投入，增加通訊裝置的數(shù)量和傳輸帶寬，從而對大數(shù)據(jù)量進行消化。但是，這種做法會使整個生產(chǎn)線的硬件成本直線升高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于關(guān)節(jié)機器人與上位機的通訊裝置及其通訊方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，在不明顯增加硬件投入的基礎(chǔ)上，改善了關(guān)節(jié)機器人與上位機的通訊條件。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

一種用于關(guān)節(jié)機器人與上位機的通訊裝置，包括上位機和若干個關(guān)節(jié)機器人控制器，上位機通過第一通訊線路串聯(lián)連接有若干個關(guān)節(jié)機器人控制器，上位機包括發(fā)送模塊、接收模塊和控制模塊，關(guān)節(jié)機器人控制器包括解碼模塊、標(biāo)記模塊、旁路通訊模塊、信息保存區(qū)和 信息中轉(zhuǎn)區(qū)，關(guān)節(jié)機器人控制器通過旁路通訊模塊設(shè)置有若干個第二通訊線路，第二通訊線路呈星形布置，關(guān)節(jié)機器人控制器為第二通訊線路星形布置的中心點，關(guān)節(jié)機器人控制器的旁路通訊模塊通過第二通訊線路至少和上位機的接收模塊以及其它任意一個關(guān)節(jié)機器人控制器的旁路通訊模塊相連接。

一種上述用于關(guān)節(jié)機器人與上位機的通訊裝置的通訊方法，包括以下步驟：

A、上位機接收到數(shù)據(jù)信息后，將數(shù)據(jù)信息進行分隔、封裝，形成數(shù)據(jù)包，然后通過發(fā)送模塊上傳至第一通訊線路上；

B、數(shù)據(jù)包在第一通訊線路上單向傳遞，數(shù)據(jù)包經(jīng)過關(guān)節(jié)機器人控制器的信息中轉(zhuǎn)區(qū)進行暫存，然后繼續(xù)在第一通訊線路中傳遞；

C、關(guān)節(jié)機器人控制器對經(jīng)過信息中轉(zhuǎn)區(qū)的數(shù)據(jù)包進行檢測，將需要的數(shù)據(jù)包復(fù)制并存入信息保存區(qū)，然后使用解碼模塊對數(shù)據(jù)包進行解碼和重組，供關(guān)節(jié)機器人使用；

D、對于進行過復(fù)制的數(shù)據(jù)包，標(biāo)記模塊對位于第一通訊線路的原始數(shù)據(jù)包進行標(biāo)記；

E、關(guān)節(jié)機器人控制器通過第二通訊線路將數(shù)據(jù)執(zhí)行的反饋結(jié)果傳輸至上位機。

作為優(yōu)選，步驟A中，對數(shù)據(jù)信息進行分隔時，根據(jù)所包含信息的優(yōu)先級進行分隔；對分隔后的數(shù)據(jù)片段進行封裝時，數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)包括：特征段、優(yōu)先級標(biāo)定段、數(shù)據(jù)段、校核段。

作為優(yōu)選，所述信息優(yōu)先級是通過信息的執(zhí)行順序優(yōu)先級、信息 的執(zhí)行時間優(yōu)先級、信息執(zhí)行位置的地址優(yōu)先級以及人工設(shè)定優(yōu)先級的加權(quán)平均值確定的。

作為優(yōu)選，所述特征段包括數(shù)據(jù)包的檢索特征關(guān)鍵字、信息特征校驗碼和信息傳輸標(biāo)定碼，其中檢索特征關(guān)鍵字用于關(guān)節(jié)機器人控制器對數(shù)據(jù)包的快速檢測，信息特征校驗碼用于對數(shù)據(jù)段信息的校驗，信息傳輸標(biāo)定碼用于記錄數(shù)據(jù)包傳輸?shù)娜罩拘畔ⅰ?/p>

作為優(yōu)選，在數(shù)據(jù)包傳輸過程中，各個關(guān)節(jié)機器人控制器對數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級在優(yōu)先級標(biāo)定段進行重新修改標(biāo)定。

作為優(yōu)選，所述數(shù)據(jù)段是采用第一傳遞函數(shù)和第二傳遞函數(shù)同時進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，將轉(zhuǎn)化結(jié)果的特征值進行融合形成的。

作為優(yōu)選，所述校核段包括每個數(shù)據(jù)包的校核碼，用于在將數(shù)據(jù)包內(nèi)的數(shù)據(jù)重組時對數(shù)據(jù)進行內(nèi)容和地址位置的校核。

采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于：本發(fā)明通過改進數(shù)據(jù)的傳輸狀態(tài)和輸出傳輸?shù)穆窂讲季?，減少了數(shù)據(jù)的重復(fù)讀取次數(shù)，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，減少了數(shù)據(jù)傳輸時的停滯時間。同時通過優(yōu)化數(shù)據(jù)的封裝結(jié)構(gòu)，提高了數(shù)據(jù)的讀寫速度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個具體實施例的原理圖。

圖2是本發(fā)明的一個具體實施例中上位機的原理圖。

圖3是本發(fā)明的一個具體實施例中關(guān)節(jié)機器人控制器的原理圖。

圖中：1、上位機；2、關(guān)節(jié)機器人控制器；3、第一通訊線路；4、發(fā)送模塊；5、接收模塊；6、控制模塊；7、信息保存區(qū)；8、信息中 轉(zhuǎn)區(qū)；9、解碼模塊；10、標(biāo)記模塊；11、旁路通訊模塊；12、第二通訊線路。

具體實施方式

參照圖1-3，本發(fā)明的一個具體實施方式包括上位機1和若干個關(guān)節(jié)機器人控制器2，上位機1通過第一通訊線路3串聯(lián)連接有若干個關(guān)節(jié)機器人控制器2，上位機1包括發(fā)送模塊4、接收模塊5和控制模塊6，關(guān)節(jié)機器人控制器2包括解碼模塊9、標(biāo)記模塊10、旁路通訊模塊11、信息保存區(qū)7和信息中轉(zhuǎn)區(qū)8，關(guān)節(jié)機器人控制器2通過旁路通訊模塊11設(shè)置有若干個第二通訊線路12，第二通訊線路12呈星形布置，關(guān)節(jié)機器人控制器2為第二通訊線路12星形布置的中心點，關(guān)節(jié)機器人控制器2的旁路通訊模塊11通過第二通訊線路12至少和上位機1的接收模塊5以及其它任意一個關(guān)節(jié)機器人控制器2的旁路通訊模塊11相連接。

一種上述用于關(guān)節(jié)機器人與上位機的通訊裝置的通訊方法，包括以下步驟：

A、上位機1接收到數(shù)據(jù)信息后，將數(shù)據(jù)信息進行分隔、封裝，形成數(shù)據(jù)包，然后通過發(fā)送模塊4上傳至第一通訊線路3上；對數(shù)據(jù)信息進行分隔時，根據(jù)所包含信息的優(yōu)先級進行分隔；對分隔后的數(shù)據(jù)片段進行封裝時，數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)包括：特征段、優(yōu)先級標(biāo)定段、數(shù)據(jù)段、校核段；所述信息優(yōu)先級是通過信息的執(zhí)行順序優(yōu)先級、信息的執(zhí)行時間優(yōu)先級、信息執(zhí)行位置的地址優(yōu)先級以及人工設(shè)定優(yōu)先級的加權(quán)平均值確定的；所述特征段包括數(shù)據(jù)包的檢索特征關(guān)鍵字、信 息特征校驗碼和信息傳輸標(biāo)定碼，其中檢索特征關(guān)鍵字用于關(guān)節(jié)機器人控制器2對數(shù)據(jù)包的快速檢測，信息特征校驗碼用于對數(shù)據(jù)段信息的校驗，信息傳輸標(biāo)定碼用于記錄數(shù)據(jù)包傳輸?shù)娜罩拘畔?；在?shù)據(jù)包傳輸過程中，各個關(guān)節(jié)機器人控制器2對數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級在優(yōu)先級標(biāo)定段進行重新修改標(biāo)定；所述數(shù)據(jù)段是采用第一傳遞函數(shù)和第二傳遞函數(shù)同時進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，將轉(zhuǎn)化結(jié)果的特征值進行融合形成的，其中，第二傳遞函數(shù)是第一傳遞函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)，第一傳遞函數(shù)從數(shù)據(jù)段的起始端開始處理，第二傳遞函數(shù)從數(shù)據(jù)段的末尾端開始處理；所述校核段包括每個數(shù)據(jù)包的校核碼，用于在將數(shù)據(jù)包內(nèi)的數(shù)據(jù)重組時對數(shù)據(jù)進行內(nèi)容和地址位置的校核。

B、數(shù)據(jù)包在第一通訊線路3上單向傳遞，數(shù)據(jù)包經(jīng)過關(guān)節(jié)機器人控制器2的信息中轉(zhuǎn)區(qū)8進行暫存，然后繼續(xù)在第一通訊線路3中傳遞；

C、關(guān)節(jié)機器人控制器2對經(jīng)過信息中轉(zhuǎn)區(qū)8的數(shù)據(jù)包進行檢測，將需要的數(shù)據(jù)包復(fù)制并存入信息保存區(qū)7，然后使用解碼模塊9對數(shù)據(jù)包進行解碼和重組，供關(guān)節(jié)機器人使用；

D、對于進行過復(fù)制的數(shù)據(jù)包，標(biāo)記模塊10對位于第一通訊線路3的原始數(shù)據(jù)包進行標(biāo)記；

E、關(guān)節(jié)機器人控制器2通過第二通訊線路12將數(shù)據(jù)執(zhí)行的反饋結(jié)果傳輸至上位機1；其中，第二通訊線路12采用分時復(fù)用和分頻復(fù)用同時進行的狀態(tài)進行數(shù)據(jù)傳輸，控制模塊6通過檢測數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)，根據(jù)發(fā)出和接收的數(shù)據(jù)量確定第二通訊線路12的發(fā)送/接收時間 比，優(yōu)選地將數(shù)據(jù)量的平方與時間進行線性比例關(guān)聯(lián)，可以對數(shù)據(jù)量的變化進行及時的預(yù)判和反應(yīng)。在分時復(fù)用的同時，控制模塊6對第二通訊線路12進行分頻復(fù)用，其頻率的分配方法是將相似性高的數(shù)據(jù)放置在相鄰的頻率區(qū)間內(nèi)，取消掉頻率隔離帶，在相鄰的頻率區(qū)間內(nèi)隨機設(shè)置數(shù)據(jù)相同的校驗數(shù)據(jù)包。這樣可以在保證傳輸準(zhǔn)確性的同時提高頻率范圍的使用率。

本發(fā)明通過對硬件連接結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)處理方法的改進，可以在不增加硬件投入成本的前提下，在原有的帶寬和轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備數(shù)量的基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)傳輸速度提高25％左右，效果十分明顯。

上述描述僅作為本發(fā)明可實施的技術(shù)方案提出，不作為對其技術(shù)方案本身的單一限制條件。