[发明专利]一种机器人的控制系统

说明书

一种机器人的控制系统属于机器人控制技术领域，尤其涉及一种机器人的控制系统。其可提高实时性和可靠性，并可实现快速定位。包括控制器，与所述的控制器控制交互的机器人，以及设置在所述的机器人一侧并与所述的控制器通讯连接的视觉系统，所述的视觉系统包括由支架固定的摄像头，以及与所述的机器人和摄像头保持通讯连接的控制器。所述控制器为上位机和若干外围串口设备，所述外围串口设备通过连接一与所述上位机电连接的接口管理模块与所述上位机通讯，所述接口管理模块具有若干个分别与各所述外围串口设备数据传输的串口、对各所述串口的数据打包转发处理的控制芯片，以及对所述控制芯片供电的电源组件。

技术领域

本发明属于机器人控制技术领域，尤其涉及一种机器人的控制系统。

背景技术

机器人行业在近些年发展速度相当惊人，已经慢慢地由概念逐步向实体转变。无不拥有巨大的产业前景。于此同时机器人拥有极强的可扩展性，可与其它产业相结合，比如与服务业相结合，代替人工劳动，大大降低成本。

现有的机器人视觉系统，是建立在机器人坐标与摄像机的图像坐标位置关系之上的，是机器人搬运作业过程中关键的技术之一。然而，虽然机器人可以通过固定的移动轨迹，加上辅助的搬运抓具完成物体标准搬运，对工件搬运前的摆放位置要求高，设置会因为放料问题导致后续工位无法生产。视觉系统可以获取静态工件的摆位置坐标信息，生成工作的图像坐标，无法转换成机器人搬运过程中的放置坐标。

机器人的控制核心为一台上位机，为了控制体积、成本和系统功耗，上位机的处理能力和接口数量都非常有限。系统中所有外围设备都通过通讯接口连接在上位机上，由上位机实现数据读写。外围设备都连接在上位机上，且都为串口。这种方式需要上位机不断的查询所有串口是否有数据需要接收处理，极大的占用上位机的CPU资源，影响系统实时性。另一方面，以上位机为核心的方式会耗费较多系统资源。而提升上位机性能又会增加成本和功耗，且外围设备遵循不同的通讯协议，发送间隔也不同，不便于各串口数据的同步。

发明内容

本发明就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种机器人的控制系统。其可提高实时性和可靠性、确保各串口数据同步的机器人的控制系统，并可实现快速定位。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括控制器，与所述的控制器控制交互的机器人，以及设置在所述的机器人一侧并与所述的控制器通讯连接的视觉系统，所述的视觉系统包括由支架固定的摄像头，以及与所述的机器人和摄像头保持通讯连接的控制器。

所述控制器为上位机和若干外围串口设备，所述外围串口设备通过连接一与所述上位机电连接的接口管理模块与所述上位机通讯，所述接口管理模块具有若干个分别与各所述外围串口设备数据传输的串口、对各所述串口的数据打包转发处理的控制芯片，以及对所述控制芯片供电的电源组件。

作为本发明的一种优选方案，所述的摄像头为工业摄像机，所述的摄像头的镜头竖直向上地固定设置在所述的支架上。

作为本发明的另一种优选方案，所述电源组件包括与所述控制芯片电连接的电源芯片，以及与所述电源芯片连接的电源接口。

与现有技术相比本发明有益效果。

本发明机器人搬运过程中通过视觉系统提供的坐标进行正确放置。通过建立机器人与视觉系统的坐标映射关系；并获取机器人放置时物体的偏移量，做到利用机器人与视觉系统的配合高效的完成装配工作，使用视觉系统作为机器人搬运过程中的辅助装置，有效的解决了物料摆放装置问题及不同物料摆放模具的更换问题，使用此方法，操作简单、有效的解决因物料摆放搬运过程中产生的合格率低、人员成本高、自动化水平低等问题。

本发明使用控制芯片实现多串口数据的打包转发处理，减少上位机CPU资源消耗，降低硬件需求，提高了系统的实时性；系统为嵌入式，减少了通讯延时，提高了系统响应速度，具有较高的可靠性；各串口相互独立、灵活可控，可以实现多串口的监听和管理，方便系统调试。