本申請(qǐng)涉及機(jī)器人控制領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人群控制裝置。

背景技術(shù)：

隨著智能化社會(huì)的到來，機(jī)器人應(yīng)用得越來越廣泛，在工程項(xiàng)目、工廠設(shè)備、家居產(chǎn)品等各個(gè)領(lǐng)域，都有各種各樣的機(jī)器人。機(jī)器人的控制方式也越來越智能化，逐漸從手動(dòng)控制轉(zhuǎn)變到自動(dòng)控制再進(jìn)一步發(fā)展到遠(yuǎn)程遙控。遠(yuǎn)程遙控需要有控制端與執(zhí)行端，在機(jī)器人控制中，控制端為與機(jī)器人設(shè)置有一定間距的機(jī)器人控制裝置，執(zhí)行端為設(shè)置有控制模塊的機(jī)器人。

在一些較大的工程項(xiàng)目領(lǐng)域，經(jīng)常需要用到機(jī)器人群即多個(gè)機(jī)器人進(jìn)行協(xié)同工作。多個(gè)機(jī)器人需要根據(jù)不同的控制命令做出相應(yīng)的動(dòng)作?，F(xiàn)有技術(shù)中，機(jī)器人控制裝置和機(jī)器人的控制模塊通常根據(jù)特定的通信協(xié)議進(jìn)行通信，不同的機(jī)器人需要多個(gè)機(jī)器人控制裝置分別進(jìn)行控制。

當(dāng)操作人員對(duì)機(jī)器人群進(jìn)行控制時(shí)，如果采用的操作人員較少，則一個(gè)操作人員需要同時(shí)操作多個(gè)機(jī)器人控制裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人群的控制，存在工作量大且控制效率較低的問題；如果采用多個(gè)操作人員對(duì)不同機(jī)器人分別進(jìn)行控制又會(huì)造成人力成本的增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N機(jī)器人群控制裝置，以解決機(jī)器人群控制效率低的問題。

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N機(jī)器人群控制裝置，該裝置包括設(shè)置在控制端的輸入模塊、第一控制模塊、第一通信模塊和設(shè)置在多個(gè)機(jī)器人內(nèi)的第二控制模塊和第二通信模塊，其中：

所述輸入模塊，與所述第一控制模塊連接，用于向所述第一控制模塊中輸入組網(wǎng)信號(hào)或機(jī)器人控制信號(hào)，其中，所述組網(wǎng)信號(hào)包含多個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，所述控制信號(hào)內(nèi)包含至少一個(gè)所述網(wǎng)絡(luò)地址；

所述第一控制模塊與第一通信模塊連接，所述第一通信模塊與第二通信模塊通信連接；

所述第二通信模塊，與所述第二控制模塊連接，用于從所述組網(wǎng)信號(hào)中獲取其中一個(gè)空閑的網(wǎng)絡(luò)地址，或?qū)⑺隹刂菩盘?hào)發(fā)送到所述第二控制模塊；

所述第二控制模塊，用于根據(jù)所述空閑的網(wǎng)絡(luò)地址包含于所述控制信號(hào)內(nèi)時(shí)，控制所述機(jī)器人執(zhí)行與所述控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。

優(yōu)選地，所述第一通信模塊和第二控制模塊均包括5g通信模塊。

優(yōu)選地，所述第一通信模塊和第二控制模塊均包括紫蜂協(xié)議zigbee模塊，其中，所述第一通信模塊設(shè)置為路由節(jié)點(diǎn)，所述第二控制模塊設(shè)置為端節(jié)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述第一通信模塊包括第一5g通信模塊，所述第二通信模塊包括zigbee模塊，其中：

其中一個(gè)所述機(jī)器人內(nèi)的zigbee模塊設(shè)置為路由節(jié)點(diǎn)，包含所述路由節(jié)點(diǎn)的機(jī)器人內(nèi)的第二通信模塊還包括第二5g通信模塊，所述第二5g通信模塊與所述第一5g通信模塊通信連接；

其他所述機(jī)器人內(nèi)的zigbee模塊設(shè)置為端節(jié)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述控制端包括設(shè)置有所述輸入模塊和第一控制模塊的操作平臺(tái)，其中，所述輸入模塊包括多個(gè)輸入單元，多個(gè)所述輸入單元分別對(duì)應(yīng)不同的所述網(wǎng)絡(luò)地址，所述第一控制模塊包括多個(gè)控制單元，多個(gè)所述控制單元對(duì)應(yīng)不同功能的控制信號(hào)。

優(yōu)選地，所述控制端還包括顯示模塊，所述顯示模塊與所述第一控制模塊連接。

優(yōu)選地，所述機(jī)器人上設(shè)置有拍攝模塊，所述拍攝模塊與第二控制模塊連接，所述拍攝模塊用于拍攝機(jī)器人的動(dòng)作并將拍攝信息發(fā)送到所述第一控制模塊；

所述控制端還包括報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊與所述第一控制模塊連接，所述第一控制模塊用于根據(jù)所述拍攝信息進(jìn)行故障判斷，如果判定所述機(jī)器人發(fā)生故障，則控制報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警。

優(yōu)選地，所述第一控制模塊包括單片機(jī)或可編程邏輯控制器。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑臋C(jī)器人群控制裝置的有益效果包括：

本申請(qǐng)?zhí)峁┑臋C(jī)器人群控制裝置，在控制端設(shè)置輸入模塊、第一控制模塊、第一通信模塊，在多個(gè)機(jī)器人內(nèi)設(shè)置第二控制模塊和第二通信模塊，第一通信模塊與第二通信模塊通信連接。控制端通過第一通信模塊可實(shí)現(xiàn)與多個(gè)機(jī)器人的第二通信模塊進(jìn)行同時(shí)通信，從而同時(shí)發(fā)出對(duì)多個(gè)機(jī)器人的控制指令，控制效率高；進(jìn)一步的，通過輸入模塊可輸入組網(wǎng)信號(hào)，控制多個(gè)機(jī)器人進(jìn)行組網(wǎng)，組網(wǎng)信號(hào)內(nèi)包含多個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，各不同機(jī)器人通過第二通信模塊可分別獲得一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，控制端發(fā)出的控制信號(hào)內(nèi)包含至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，當(dāng)機(jī)器人的網(wǎng)絡(luò)地址包含于控制信號(hào)內(nèi)時(shí)，機(jī)器人執(zhí)行與控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，有效保障了機(jī)器人能夠根據(jù)不同的控制命令分別執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，控制的正確性高。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請(qǐng)的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種機(jī)器人群控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種操作平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的另一種機(jī)器人群控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種機(jī)器人群控制裝置，可用于一些大項(xiàng)目中機(jī)器人群的動(dòng)作控制，本申請(qǐng)實(shí)施例中，以包括四個(gè)機(jī)器人的機(jī)器人群為例進(jìn)行說明。參見圖1，為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種機(jī)器人群控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的機(jī)器人群控制裝置，包括設(shè)置在控制端的輸入模塊、第一控制模塊、第一通信模塊和設(shè)置在多個(gè)機(jī)器人內(nèi)的第二控制模塊和第二通信模塊，其中，多個(gè)機(jī)器人包括第一機(jī)器人、第二機(jī)器人、第三機(jī)器人和第四機(jī)器人。

具體的，操作人員在控制端進(jìn)行控制?？刂贫丝蔀橐粋€(gè)操作平臺(tái)，輸入模塊、第一控制模塊和第一通信模塊均設(shè)置在操作平臺(tái)上。輸入模塊和第一通信模塊分別與第一控制模塊連接。

參見圖2，為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種操作平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，輸入模塊包括多個(gè)輸入單元：輸入單元a、輸入單元b、輸入單元c和輸入單元d。每個(gè)輸入單元分別對(duì)應(yīng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，通過選中至少兩個(gè)輸入單元，可生成組網(wǎng)信號(hào)。當(dāng)對(duì)機(jī)器人群進(jìn)行控制時(shí)，首先需要建立控制端的多個(gè)輸入單元與機(jī)器人群的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立過程具體為：選中至少兩個(gè)輸入單元生成組網(wǎng)信號(hào)，對(duì)應(yīng)的至少兩個(gè)機(jī)器人從組網(wǎng)信號(hào)中分別獲取一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址。然后對(duì)機(jī)器人群的動(dòng)作分別進(jìn)行控制，控制過程為：選中至少兩個(gè)輸入單元生成控制信號(hào)，并向機(jī)器人群發(fā)送，其中，控制信號(hào)內(nèi)包含選中輸入單元對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址。機(jī)器人群中，獲取的網(wǎng)絡(luò)地址與控制信號(hào)內(nèi)包含的網(wǎng)絡(luò)地址相同的機(jī)器人則為目標(biāo)機(jī)器人，目標(biāo)機(jī)器人根據(jù)控制信號(hào)的具體指令執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。當(dāng)然，還可選中一個(gè)輸入單元生產(chǎn)控制信號(hào)，對(duì)單個(gè)機(jī)器人進(jìn)行控制。

控制信號(hào)的具體指令由第一控制模塊確定。第一控制模塊包含控制端處理器，具體可為單片機(jī)或可編程邏輯控制器，可采用lpc2210芯片的arm32位risc處理器，以嵌入式安裝在操作平臺(tái)開發(fā)板上，操作平臺(tái)開發(fā)板可選為magicarm2200開發(fā)板。lpc2210是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和嵌入式16/32位arm7tdmi-stmcpu的微處理器，該處理器有多個(gè)串行通信接口：包括2個(gè)同步串行接口(spi)、2個(gè)16c550工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)異步串行接口(uart)和高速i2c接口，多達(dá)76個(gè)通用i/o口(可承受5v電壓)，片內(nèi)晶振頻率范圍1～30mhz，通過鎖相環(huán)(pll)可實(shí)現(xiàn)cpu最大的操作頻率為60mhz，第一控制模塊可通過串行接口(uart)與第一通信模塊連接，還可通過rs232串行通信接口與第一通信模塊連接。通過該處理器完成對(duì)整個(gè)機(jī)器人群控制裝置的核心控制。第一控制模塊根據(jù)其功能可劃分多個(gè)控制單元：控制單元f1、控制單元f2、控制單元f3、控制單元f4、控制單元f5、控制單元f6、控制單元f7、控制單元f8和控制單元f9。每個(gè)控制單元分別對(duì)應(yīng)一種控制命令。

控制端的組網(wǎng)信號(hào)或經(jīng)控制端處理器進(jìn)行編碼處理后的控制信號(hào)，需要發(fā)送到機(jī)器人群?？刂贫撕蜋C(jī)器人群通過第一通信模塊和第二通信模塊實(shí)現(xiàn)通信連接。第一通信模塊與第二通信模塊均可選為zigbee模塊。其中，通過將第一通信模塊設(shè)置為路由節(jié)點(diǎn)，第二控制模塊設(shè)置為端節(jié)點(diǎn)，組建成zigbee網(wǎng)絡(luò)，通過zigbee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制端與多個(gè)機(jī)器人之間的通信。zigbee模塊可選的控制芯片包括cc2430。cc2430內(nèi)部集成一個(gè)增強(qiáng)型8051mcu內(nèi)核和一個(gè)符合ieee802.15.4規(guī)范的2.4ghz無線收發(fā)器，可用于構(gòu)建zigbee網(wǎng)絡(luò)。

cc2430具有成本低的優(yōu)點(diǎn)，可方便設(shè)置在多個(gè)機(jī)器人以及控制端上，cc2430還具有功耗低的特點(diǎn)，可滿足對(duì)機(jī)器人群控制的長時(shí)間通信需求。

第一通信模塊與第二通信模塊還可選為5g通信模塊。通過5g通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)控制端和機(jī)器人群之間的信息發(fā)送和接收。5g通信的頻段為3.4-3.6ghz，相較現(xiàn)有通信設(shè)備工作在2.4ghz頻段，選擇5g通信模塊進(jìn)行通信受到的干擾較小，并且，5g通信還具有通信速率高的優(yōu)點(diǎn)，利用5g通信模塊進(jìn)行通信可提高控制端對(duì)機(jī)器人群的控制效率。

當(dāng)然，第一通信模塊和第二通信模塊還可有其他設(shè)置方式，參見圖3，為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的另一種機(jī)器人群控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，第一通信模塊還可選為第一5g通信模塊，其中一個(gè)機(jī)器人(第一機(jī)器人)的第二通信模塊包括zigbee模塊和第二5g通信模塊，且zigbee模塊設(shè)置為路由節(jié)點(diǎn)，其他機(jī)器人(包括第二機(jī)器人、第三機(jī)器人和第四機(jī)器人)的第二通信模塊選為zigbee模塊，且zigbee模塊均設(shè)置為端節(jié)點(diǎn)。通過在第一5g通信與第二5g通信模塊之間建立進(jìn)行通信連接，在第二5g通信模塊與路由節(jié)點(diǎn)zigbee模塊之間建立通信連接，在路由節(jié)點(diǎn)zigbee模塊與各端節(jié)點(diǎn)zigbee模塊之間建立通信連接，從而實(shí)現(xiàn)操作端與機(jī)器人群的通信連接。

第一機(jī)器人的第二5g通信模塊接收來自操作端的第一5g通信模塊后，從組網(wǎng)信號(hào)中獲取其中一個(gè)空閑的網(wǎng)絡(luò)地址作為該機(jī)器人的網(wǎng)絡(luò)地址。其中，空閑的網(wǎng)絡(luò)地址為未被其他機(jī)器人所使用的網(wǎng)絡(luò)地址。第二機(jī)器人的zigbee模塊接收來自路由節(jié)點(diǎn)zigbee模塊轉(zhuǎn)發(fā)的組網(wǎng)信號(hào)，從組網(wǎng)信號(hào)中獲取其中一個(gè)空閑的網(wǎng)絡(luò)地址作為第二機(jī)器人的網(wǎng)絡(luò)地址。第三機(jī)器人和第四機(jī)器人獲取網(wǎng)絡(luò)地址的方法與第二機(jī)器人相同，在此不再贅述。

第二通信模塊接收來自操作端的第一通信模塊或來自路由節(jié)點(diǎn)zigbee模塊的控制信號(hào)后，將控制信號(hào)發(fā)送到第二控制模塊進(jìn)行解碼處理，第二控制模塊對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行解碼后，判斷控制信號(hào)內(nèi)包含的網(wǎng)絡(luò)地址是否與該機(jī)器人的網(wǎng)絡(luò)地址相同，如果相同，則控制該機(jī)器人執(zhí)行與控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作；如果不同，則保持接收控制信號(hào)之前的動(dòng)作狀態(tài)。

進(jìn)一步的，各機(jī)器人上還設(shè)置有拍攝模塊，拍攝模塊與第二控制模塊連接，拍攝模塊包括微型攝像頭，用于拍攝機(jī)器人的動(dòng)作并將拍攝信息發(fā)送到第二控制模塊，由第二控制模塊對(duì)拍攝信息進(jìn)行編碼處理后經(jīng)第二通信模塊和第一通信模塊發(fā)送到第一控制模塊；控制端還包括報(bào)警模塊，報(bào)警模塊與第一控制模塊連接，第一控制模塊對(duì)拍攝信息進(jìn)行解碼處理后，對(duì)拍攝信息進(jìn)行故障判斷，如果機(jī)器人沒有完成控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的動(dòng)作或完成不到位，則判定機(jī)器人發(fā)生故障，控制報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警，從而提示操作人員進(jìn)行下一步控制或停止機(jī)器人工作等故障處理。

當(dāng)然，第二控制模塊還可連接有其他檢測(cè)模塊，或設(shè)置有故障檢測(cè)單元，用于對(duì)拍攝模塊的拍攝信息進(jìn)行故障分析檢測(cè)，或者用于對(duì)機(jī)器人的其他模塊或電路進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)?shù)诙刂颇K判定機(jī)器人完成動(dòng)作存在問題或存在其他故障時(shí)，再向操作端進(jìn)行反饋，操作端的報(bào)警模塊可根據(jù)故障類別、故障嚴(yán)重程度進(jìn)行區(qū)別報(bào)警。

控制端還包括顯示模塊，顯示模塊與第一控制模塊連接，顯示模塊包括顯示器，可顯示輸入模塊的輸入信息、控制端的控制信息、機(jī)器人的狀態(tài)信息和報(bào)警模塊的報(bào)警信息等信息。

由上述實(shí)施例可見，本申請(qǐng)?zhí)峁┑臋C(jī)器人群控制裝置，在控制端設(shè)置輸入模塊、第一控制模塊、第一通信模塊，在多個(gè)機(jī)器人內(nèi)設(shè)置第二控制模塊和第二通信模塊，第一通信模塊與第二通信模塊通信連接。控制端通過第一通信模塊可實(shí)現(xiàn)與多個(gè)機(jī)器人的第二通信模塊進(jìn)行同時(shí)通信，從而同時(shí)發(fā)出對(duì)多個(gè)機(jī)器人的控制指令，進(jìn)而對(duì)多個(gè)機(jī)器人進(jìn)行控制，控制效率高；進(jìn)一步的，通過輸入模塊可輸入組網(wǎng)信號(hào)，控制多個(gè)機(jī)器人進(jìn)行組網(wǎng)，組網(wǎng)信號(hào)內(nèi)包含多個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，各不同機(jī)器人通過第二通信模塊可分別獲得一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，控制端發(fā)出的控制信號(hào)內(nèi)包含至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，當(dāng)機(jī)器人的網(wǎng)絡(luò)地址包含于控制信號(hào)內(nèi)時(shí)，機(jī)器人執(zhí)行與控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，有效保障了機(jī)器人能夠根據(jù)不同的控制命令分別執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，控制的正確性高。

以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。