[发明专利]一种基于CPS的机器人远程控制系统

说明书

一种基于CPS的机器人远程控制系统，涉及智能制造控制技术领域。本发明是为了解决传统的工业机器人示教控制方式无法满足智能制造的需求，且缺少在可视化场景的问题。本发明所述的一种基于CPS的机器人远程控制系统，在具体实际的个性化生产中，结合可视化虚拟环境带来的用户体验提升，不仅提升了机器人控制系统的效率，同时给智能制造领域机器人带来了全新的交互方式。

技术领域

本发明属于智能制造控制技术领域。

背景技术

CPS(Cyber-Physical Systems，信息物理系统)是实现智能制造的核心，具体来说CPS是处理物理及信息环境的嵌入式系统，其信息端的模型连接一个或多个控制单元，并在人的指导下与现实世界交互，同时收集处理传感器和执行器的数据，而数据处理与其他物理或数字系统之间的交互作用是CPS的基础。也就是说CPS能够改变人与物理世界的交互方式，它是实现计算资源与物理资源的紧密结合与协调的重要环节，而实现CPS的关键就是要实现人、机、物在互联环境下相互感知、理解与融合。

在具体的生产实践中，制造业企业的制造模式正在迅速地从大规模生产转向个性化定制生产，工业机器人在大规模生产中已起到了至关重要的作用。而由于现阶段智能工厂不断发展，工业机器人开始运用其自身技术优势，结合微处理器与人工智能，在促进智能制造方面发挥越来越大的作用。而在这样的广泛应用中，通过互联网络实现工业机器人间的互联互通视为提升工业水平的重要一环，机器人的控制研究成为能否成功实现所需要求的最直观体现，机器人的监视研究则成为远程检验机器人运动成功的关键一环。

因此，建立基于CPS的机器人远程控制系统，实现工业机器人层面物理系统与信息系统的交互，对智能制造下工业机器人参与具体柔性生产提供了解决方案，为更好地实现人机共融，促进制造业更好转型升级提供重要的理论研究意义与应用价值。

现阶段工业机器人的传统控制方式主要是点坐标示教后运用。随着数字化技术的快速发展，传统的机器人示教操作界面或者操作方式已经不能满足用户和未来智能化工厂的交互式操作。人们参与生产更愿意用更简单和可视化程度高的方式去实现控制。而传统的控制方式以外还有离线仿真之类的控制方式，但并没有本质上改变这一问题，也无法满足智能制造各方面的需求，缺少在可视化场景实现个性化定制的交互环境。

发明内容

本发明是为了解决传统的工业机器人示教控制方式无法满足智能制造的需求，且缺少在可视化场景的问题，现提供一种基于CPS的机器人远程控制系统。

一种基于CPS的机器人远程控制系统，包括：建模模块、渲染模块、仿真模块、指令模块和服务器模块；

建模模块、用于根据被控机器人所处真实室内环境参数构建机器人所在的物理场景模型，还用于根据被控机器人自身尺寸参数构建机器人三维模型；

渲染模块、用于对物理场景模型和机器人三维模型进行渲染；

仿真模块、用于将渲染后的物理场景模型和机器人三维模型进行搭建，获得仿真场景；

指令模块、用于配置仿真场景下机器人三维模型运动关节的脚本，用于采集模型控制信号、进而控制机器人三维模型进行运动，用于根据仿真场景下机器人模型的运动状态生成字符串命令，该字符串命令用于控制真实场景中的被控机器人进行运动；

服务器模块、用于将字符串命令发送至被控机器人控制器的上位机中。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：