[发明专利]一种具有安全防护功能的激光加工机器人控制系统

权利要求书

1.一种具有安全防护功能的激光加工机器人控制系统，其特征在于，包括参数测量模块、冷却调节模块、供电控制模块、运行控制模块，还包括数据解析模块、安全防护模块、运动解析模块、运动检测模块、堆栈管理模块、冗余自调模块；其中：

参数测量模块用于机器人的运行参数测量，实时记录机器人运行过程中的参数变化，包括轴参数、结构参数和能量参数的测量；轴参数包括轴的运动范围测量，转动速度测量；结构参数测量包括对机械运行温度的测量，能量参数测量包括对供电电压的测量和工作功率的测量；

冷却调节模块、供电控制模块和运行控制模块用于对机器人的运行状态进行调节控制或作出预警信号，接收参数测量模块的测量结果与机器人设定额定阈值的对比信息，将对比结果进行判定，超出设定阈值时，冷却调节模块、供电控制模块和运行控制模块相对应对机器人进行调节操控，确定机器人恢复正常状态，并发出预警信号；

数据解析模块、安全防护模块、运动解析模块、运动分析模块、堆栈管理模块、冗余自调模块用于对机器人运行数据的安全防护与故障的自行调整；其中：

数据解析模块，用于接收操作人员的发送的机器人运行控制指令数据包，对运行控制指令数据包进行识别拆析，将拆分后的指令标识进行合法性检测，对运行控制指令数据包进行过滤；

安全防护模块，用于对过滤处理后的数据包进一步指令标识检索，确定指令是否符合标准运行指令协议，并对运行指令进行分类指派，确定运行控制指令的类别，对分类后数据包进行分配发送；

运行解析模块，用于接收运行控制数据包，对运行指令进行解析，获取运动参数，将运动参数转换成机器人具体运行动作指令，用于对机器人的运行动作按指令进行控制；

运动检测模块，包括模型构建单元、运动监测单元和数据比对单元，用于建立模拟运动数据模型和实际运动数据模型，对运行波动性进行判定；

堆栈管理模块，用于建立冗余数据指令库，包括构建运行绝对位置记忆，用于定位故障数据指令段，堆栈管理模块通过总线通讯系统和运动解析模块连接；

冗余自调模块，在堆栈管理模块对故障指令段进行定位时，冗余自调模块运行故障部分进行替换，利用冗余备份指令替换故障指令。

2.根据权利要求1所述的一种具有安全防护功能的激光加工机器人控制系统，其特征在于：所述冷却调节模块设置为设备冷却处理装置，利用水冷机进行冷却，工作环境温度为10-40℃，在机器温度大于设定阈值时，对低温水泵进行降温调节或增加机器人设备的冷却水循环速率；所述供电控制模块设置在机器人的控制柜内部，与主控设备供电系统连接，用于调节机器人设备的供电，对供电电压和工作功率进行调节稳定；所述运行控制模块，用于调节机器人的运行数据，控制调节机器人每个轴的运动范围和转动速度。

3.根据权利要求1所述的一种具有安全防护功能的激光加工机器人控制系统，其特征在于：所述数据解析模块接收机器人运行控制指令数据包时，对数据包进行初步判定，对数据包与系统预设黑名单进行结果判定，若判定结果为“是”，对数据直接进行隔离拒收处理，并发出预警信号，若判定结果为“否”，则将数据进行解析拆分。

4.根据权利要求1所述的一种具有安全防护功能的激光加工机器人控制系统，其特征在于：所述安全防护模块对数据包的指令检索包括对数据包木马指令检索、访问限制协议检索，对检测到木马指令或符合访问限制协议的数据包进行拒收和发出预警信号，对数据包源ID号与机器人执行协议ID进行适配，对适配结果为“否”的数据包进行拒收和发出预警信号。

5.根据权利要求1所述的一种具有安全防护功能的激光加工机器人控制系统，其特征在于：所述模型构建单元用于对接收的运行控制指令构建模拟运动数据模型，通过模型的运动结果建立模拟运动曲线，运动监测单元用于对机器人的实际运行数据进行检测，通过实际测量目标数据构建机器人实际运动数据模型，建立实际运动曲线，通过数据比对单元对两种运动曲线进行对比，定位两条曲线的非重合部分，对非重合部分进行误差波动检测，对误差波动与系统预设阈值进行对比，在波动误差超出设定阈值时进行预警，进行故障段标识。