[发明专利]面向码垛机器人的离线仿真控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种机器人控制技术领域的装置，具体是一种面向码垛机器人的离线仿真控制系统。

背景技术

自20世纪70年代末，日本将机器人技术应用于码垛工艺以来，码垛机器人技术的研究获得了迅速的发展。码垛机器人的使用大大降低了人工劳动强度，提高了生产效率，现代的码垛机器人能够完成袋类、箱类等多种包装的输运、码垛以及解垛等工作。但是，由于产品包装、工厂环境和客户需求等因素的影响，码垛机器人技术受到了严重的制约；尤其是如何实现安全可靠、快速高效的码垛，已成为各码垛机器人生产商首要面临和争相解决的难点。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利公开号CN101198531A，公开日为2008.6.11，专利名称为：物品快速码垛的方法和相关系统，公开了一种用于物品的快速码垛的方法和相关系统，介绍了一种物品在特定的码垛系统中的快速码垛方法。该发明只是针对特定的物品、特定的码垛系统来实现快速码垛，而且在硬件上面有着诸多的限制和要求。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种面向码垛机器人的离线仿真控制系统，为码垛机器人对各种包装和工作环境差异情况下实现安全可靠、快速高效的码垛作业提供前期的离线仿真验证，避免了码垛程序在现场运行时可能出现的碰撞和损毁等严重情况以及堆错垛型等情况，进一步提高了码垛机器人应用的开发速度。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：机器人加载模块、周边装置加载模块、碰撞检测模块、运动引擎模块、示教器模块、图形化单元和数据传输模块，其中：机器人加载模块与图形化单元相连接传输机器人模型并在图形化单元中显示，周边装置加载模块为系统提供传输带、垛盘装置并显示于图形化单元中，碰撞检测模块为在图形化单元中的机器人和周边装置提供碰撞检测服务并显示碰撞提示，运动引擎模块为图形化单元中的机器人提供运动学引擎使其能够按照特定的路径运动，示教器模块可对图形化单元中的机器人进行示教使其运动到指定位置，数据传输模块与图形化单元相连并传输机器人运动时所需的速度、时间和位置信息并接收外部输入的码垛作业程序并传输至图形化单元。

所述的机器人加载模块，利用建模软件建模好的机器人三维模型，通过标准的三维图形格式导入到图形化单元中并显示出来，其中的机器人三维模型的各种运动学和动力学参数与实际的机器人相同。

所述的周边装置加载模块，调用各种周边装置的模型库，通过与图形化单元的标准接口导入到图形化单元中，该模块为码垛机器人的码垛作业提供了工作环境。

所述的碰撞检测模块在码垛机器人各部分运动过程中计算其相互的最近距离以及机器人与周边装置的最近距离，碰撞检测精度为0.5mm，当检测到碰撞时，做出相应的碰撞指示。

所述的运动引擎模块为码垛机器人提供运动学分析引擎，使其在接收到运动指令时能够按照特定的路径运动。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：可以对不同种类的码垛机器人进行离线仿真控制，可以导入相应的各种周边装置，可以为系统提供快速高效的碰撞检测和数据通讯服务，为实现安全可靠、快速高效的码垛作业提供前期验证，验证后的码垛程序可以在现场机器人上安全运行。

附图说明

图1为本发明的系统结构框图。

图2为本发明中的离线仿真控制系统流程图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例包括：机器人加载模块、周边装置加载模块、碰撞检测模块、运动引擎模块、示教器模块和数据传输模块，其中，机器人加载模块与图形化单元相连接传输机器人模型并在图形化单元中显示，周边装置加载模块为系统提供各种传输带、垛盘等周边装置并在图形化单元中显示出来，碰撞检测模块为在图形化单元中的机器人和周边装置提供碰撞检测服务并显示碰撞提示，运动引擎模块为图形化单元中的机器人提供运动学引擎使其能够按照特定的路径运动，示教器模块可对图形化单元中的机器人进行示教使其运动到指定位置，数据传输模块与图形化单元相连并传输机器人运动时所需的速度、时间、位置信息。