[发明专利]一种机械手臂的控制系统及其测试方法

说明书

本发明实施例公开了一种机械手臂的控制系统及其测试方法。该机械手臂的控制系统包括：机械手臂群控制层、系统管理层、内部功能管理层、特定功能层、平台服务层以及人机交互层；机械手臂群控制层、系统管理层、内部功能管理层、特定功能层、平台服务层、人机交互层之间通过层与层之间的数据调用以对机械手臂进行控制；机械手臂群控制层、系统管理层、内部功能管理层、特定功能层、平台服务层依次按照由上层到下层顺序排列；其中，上层能调用下层，下层不能调用上层，且人机交互层能调用其他所有层。由此，通过将机械手臂控制系统的功能进行分层设计，使得机械手臂控制系统能在层与层之间完成智能化的调用，进而实现对机械手臂的控制。

技术领域

本发明实施例涉及智能化机械控制技术领域，尤其涉及一种机械手臂的控制系统及其测试方法。

背景技术

机械手臂是属于机器人应用技术发展的一项重要成果，它能够接收控制指令并在三维空间中的一点上精准的完成目标动作。在一些工业生产制造方向上，机械手臂可以替代人工操作，表现出大的应用潜力。例如：机械手臂能够完成规律性的重复工作从而极大地提高工业生产线上的产品产出效率；能够完成高温焊接、锻造、制件等危险并且复杂的工业任务。

机械臂的操控通常通过操作人员在电阻式仿真教导盒上输入目标参数来完成，在这个过程中输入参数被转换为机械手臂上被控电机的输入电压和电流。但是这样的控制过程并不稳定并且缺少一定的智能化，无法满足目前人们迫切的需求所使用的工具能够向智能化和自动化发展的现状。通常，机械臂系统是由不同的子系统单元协同来实现某些功能的，各子系统单元间的交流是通过定义好的接口和通讯协议来完成的，但是，一旦某个子系统单元在工作过程中崩溃，它很难被快速替换和迭代，而直接影响机械臂的正常工作。

发明内容

本发明提供一种机械手臂的控制系统及其测试方法，以实现对机械手臂的控制，提高智能化控制，提高工作效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种机械手臂的控制系统，该机械手臂的控制系统包括：机械手臂群控制层、系统管理层、内部功能管理层、特定功能层、平台服务层以及人机交互层；其中，所述机械手臂群控制层、所述系统管理层、所述内部功能管理层、所述特定功能层、所述平台服务层、所述人机交互层之间通过层与层之间的数据调用以对机械手臂进行控制；其中，所述机械手臂群控制层、所述系统管理层、所述内部功能管理层、所述特定功能层、所述平台服务层依次按照由上层到下层顺序排列；其中，上层能调用下层，下层不能调用上层，且所述人机交互层能调用其他所有层。

可选地，所述机械手臂群控制层至少包括OTA服务管理单元、机械手臂管理单元和企业账户管理单元，所述OTA服务管理单元、所述机械手臂管理单元和所述企业账户管理单元之间相互连接。

可选地，所述系统管理层至少包括意图判断单元和运动规划单元，所述意图判断单元和所述运动规划单元电连接；其中，所述运动规划单元用于通过调用所述内部功能管理层的数据生成规划控制指令。

可选地，所述运动规划单元还用于当所述内部功能管理层发生异常时，通过调用所述特定功能层的数据生成所述规划控制指令。

可选地，所述内部功能管理层至少包括运动控制单元、通信控制单元、感知控制单元和信号转换融合单元，所述运动控制单元、所述通信控制单元、所述感知控制单元和所述信号转换融合单元之间相互连接。

可选地，所述特定功能层至少包括图像采集单元、位移检测单元、角度检测单元和通信单元，所述图像采集单元、所述位移检测单元、所述角度检测单元和所述通信单元之间相互连接。

可选地，所述平台服务层至少包括：时间管理单元、存储管理单元、日志记录单元和能源管理单元。

可选地，所述人机交互层至少包括：手势识别单元、语音识别单元、人脸识别单元和指纹识别单元。