[发明专利]一种机器人分布式控制系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分布式控制系统及其方法，尤其是涉及一种机器人分布式控制系统及其方法。

背景技术

目前机器人的控制系统通常由一个主控制器控制多个执行机构的驱动电机，完成多个执行机构间的协同工作。为了实现一对多的控制，主控制器与执行机构之间会有所有的控制指令均保存在主控制器中，在工况复杂条件下，导致主控制器的负载很大，若机器人的某一执行机构发生故障而故障件暂时无法修复时，为了使整体设备能够继续运转，技术人员需要对主控制器内的控制指令进行修改，改变其他执行机构的控制指令，从而绕过故障机构完成最终操作目标。面对全部存储在主控制器内的海量控制指令，这极大的增加了技术人员的工作强度和修改控制指令带来的风险。

发明内容

本发明的目的：旨在提供一种具有较高容错性能的机器人分布式控制系统及其方法。

这种机器人分布式控制系统，包括上位机和设置在运动部位的执行机构，其特征在于：所述执行机构包括独立控制器和独立驱动装置，独立控制器接收上位机发出的指令并控制驱动装置完成指令动作。

所述独立控制器由核心控制器和用户控制器两部分组成，所述核心控 制器用于与上位机通讯并向驱动装置发送控制指令，所述用户控制器用于存储其他执行机构的控制指令。

一种机器人分布式控制方法，其特征在于：其步骤如下：

步骤一，通过上位机向核心控制器分别录入对应驱动装置的控制指令，所述控制指令包括时间参数、位移参数和速度参数；

步骤二，控制器将控制指令发送至驱动装置，驱动装置按照控制指令带动整个执行机构按照预设指令独立运动，从而形成整个系统的协调运动。

步骤三，用户可通过用户控制器对控制指令进行修改。

相较于传统的有主控制器集中控制的系统，这种分布式控制系统在每个可运转的执行机构上均设置有独立的控制器和驱动装置，每个独立控制器均可与上位机通讯，接收上位机下发的控制指令并按照控制指令独立控制驱动装置完成作业。需要修改机器人运行方式时，只需使用上位机连接对应动作执行机构的控制器，修改对应的控制指令即可，无需从以往主控制器的海量控制指令中找到相关指令再进行修改，极大的降低了劳动强度。而且控制指令牵一发而动全身，有针对性的修改某一执行机构的控制指令可以尽量避免错误产生。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图

具体实施方式

下面我们结合附图和具体的实例来对这种机器人分布式控制系统进一步的详细说明。

这种机器人分布式控制系统，包括上位机和设置在运动部位的执行机构，其特征在于：所述执行机构包括独立控制器和独立驱动装置，独立控制器接收上位机发出的指令并控制驱动装置完成指令动作。

所述控制器由核心控制器和用户控制器两部分组成，所述核心控制器用于与上位机通讯并向驱动装置发送控制指令，所述用户控制器用于存储其他执行机构的控制指令。

一种机器人分布式控制方法，其特征在于：其步骤如下：

步骤一，通过上位机向核心控制器分别录入对应驱动装置的控制指令，所述控制指令包括时间参数、位移参数和速度参数；

步骤二，控制器将控制指令发送至驱动装置，驱动装置按照控制指令带动整个执行机构按照预设指令独立运动，从而形成整个系统的协调运动。

步骤三，用户可通过用户控制器对控制指令进行修改。

以常见的工业机器人为例，生产线上的工业机器人通常由多个机械臂串联而成，相邻机械臂之间通过活动关节连接。每个活动关节均设置有独立的控制器，上位机分别向第一控制器、第二控制器和第n控制器输入控制指令，此时，第一控制器、第二控制器和第n控制器分别控制各自所在活动关节的驱动装置带动各自执行机构按照预设的时间参数、位移参数和速度参数进行运动，各个活动关节在各自控制器的控制下构成整个机械臂的系统运行达到所需的工作目的。

若其中某个活动关节损坏需进行替换，由于在用户控制器中存储有其他控制器的控制指令，可以从其他未损坏的活动关节所在的控制器中读取 损坏设备的控制指令并将控制指令直接录入至替换设备对应的独立控制器中。或者由替换设备根据设备ID自动从相邻设备学习到原故障设备的控制指令。这种控制指令分布式存储的方式可有效保障控制指令的安全性，不会因为设备损坏导致控制指令丢失，也为尽快回复设备有效运行创造了条件。

此外，若故障设备无法及时得到维修更换，为了不至于令整个机器人停止工作，用户还可对正常工作的活动关节的控制器重新编程调整其控制指令，修改此活动关节的时间参悟、位移参数和速度参数，以此改变其运动轨迹，利用现存的可正常工作的活动关节，来实现原有运动目标，将故障活动关节的影响降至最低。