基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)機(jī)械手遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)械手技術(shù)領(lǐng)域和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)機(jī)械手遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)機(jī)械手是能夠模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以根據(jù)程序控制而執(zhí)行工業(yè)施工動(dòng)作的自動(dòng)化操作裝置。工業(yè)機(jī)械手的種類，按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械手等；按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種；按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。工業(yè)機(jī)械手可以減省工人、提高工業(yè)加工效率、降低加工成本、提高加工安全性和產(chǎn)品品質(zhì)，因此越來越多地被工業(yè)加工企業(yè)所采用。
[0003]工業(yè)機(jī)械手通常通過一個(gè)與其聯(lián)機(jī)的手持控制終端進(jìn)行操作控制，但由于與一般的加工機(jī)床相比，工業(yè)機(jī)械手的控制操作更為復(fù)雜，所以手持控制終端上通常設(shè)計(jì)有非常多不同功能的操作按鍵，造成手持控制終端體型龐大而笨重，給施工現(xiàn)場(chǎng)操作人員的操作使用帶來了不便，并且手持控制終端上操作按鍵布局密集，也使得誤操作的幾率增加。另一方面，工業(yè)機(jī)械手雖然屬于較為精密的儀器設(shè)備，但由于其體積較大，部件較多，內(nèi)部控制線路布局以及部件組合結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜，因此還是難以避免地會(huì)出現(xiàn)故障。而一旦因?yàn)檎`操作造成機(jī)械手動(dòng)作錯(cuò)誤，或者因?yàn)楣收显斐蓹C(jī)械手動(dòng)作異常，施工現(xiàn)場(chǎng)的操作人員往往不具備對(duì)機(jī)械手設(shè)備的檢修技能，需要專業(yè)的工程師協(xié)助排除錯(cuò)誤或故障，但專業(yè)的工程師往往很少在施工現(xiàn)場(chǎng)，這就導(dǎo)致了工業(yè)機(jī)械手動(dòng)作錯(cuò)誤或故障的情況難以得到及時(shí)維修、延誤施工工作等問題，降低了生產(chǎn)效率；不僅如此，在一些情況下，工業(yè)機(jī)械手的動(dòng)作錯(cuò)誤或故障若不能被及時(shí)停止和排除，很可能造成機(jī)械手或配合設(shè)備的損壞等嚴(yán)重事故，引發(fā)更大的經(jīng)濟(jì)損失。此外，工業(yè)機(jī)械手設(shè)備在完成一定的加工量后也需要進(jìn)行設(shè)備的檢查和維護(hù)，但現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)械手也缺乏完備的工作狀態(tài)信息記錄體系，難以較好的根據(jù)每臺(tái)工業(yè)機(jī)械手設(shè)備的加工量來規(guī)劃維護(hù)周期，并且一旦出現(xiàn)工作錯(cuò)誤或故障也缺少信息記錄作為依據(jù)，為后期的檢修帶來了困難。
[0004]總體而言，現(xiàn)有技術(shù)中工業(yè)機(jī)械手設(shè)備的信息交互和記錄功能不夠完備，是造成目前工業(yè)機(jī)械手設(shè)備檢修和維護(hù)不便的主要原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)機(jī)械手遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制系統(tǒng)，借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)械手的物聯(lián)網(wǎng)化，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程與工業(yè)機(jī)械手施工現(xiàn)場(chǎng)的多方面信息交互，使得工程師能夠遠(yuǎn)程地了解工業(yè)機(jī)械手施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，并協(xié)助施工現(xiàn)場(chǎng)的操作人員及時(shí)地排除工作錯(cuò)誤或故障，為工業(yè)機(jī)械手的檢修和維護(hù)提供了有利的系統(tǒng)技術(shù)條件，從而幫助提高工業(yè)機(jī)械手的生產(chǎn)效率、減少因工業(yè)機(jī)械手故障而引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)手段:
基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)機(jī)械手遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制系統(tǒng)，包括工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)、智能手持控制終端、視頻監(jiān)控機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)服務(wù)器和遠(yuǎn)程移動(dòng)終端；
所述工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝于加工施工現(xiàn)場(chǎng)，包括工業(yè)機(jī)械手、控制驅(qū)動(dòng)模塊和動(dòng)作指示處理模塊；工業(yè)機(jī)械手用于根據(jù)控制驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行施工動(dòng)作；控制驅(qū)動(dòng)模塊用于根據(jù)來自動(dòng)作指示處理模塊的機(jī)械手動(dòng)作控制指令，對(duì)工業(yè)機(jī)械手的施工動(dòng)作進(jìn)行相應(yīng)的控制驅(qū)動(dòng)；動(dòng)作指示處理模塊與智能手持控制終端進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，用于接收來自智能手持控制終端的機(jī)械手動(dòng)作指示命令，根據(jù)接收到的機(jī)械手動(dòng)作指示命令向工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送相應(yīng)的機(jī)械手動(dòng)作控制指令，并實(shí)時(shí)記錄和統(tǒng)計(jì)工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的施工狀態(tài)信息及其在施工過程中完成施工動(dòng)作的次數(shù)，發(fā)送至智能手持控制終端；
所述智能手持控制終端設(shè)置于加工施工現(xiàn)場(chǎng)，包括智能手持控制器和手持端通信模塊；手持端通信模塊連接至互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，用于通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)外通信；智能手持控制器與工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，用于提供機(jī)械手控制信息的輸入且將輸入的機(jī)械手控制信息識(shí)別轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的機(jī)械手動(dòng)作指示命令，或通過手持端通信模塊接收來自互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械手動(dòng)作指示命令，將機(jī)械手動(dòng)作指示命令發(fā)送給工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)，還用于實(shí)時(shí)采集工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)所發(fā)送的工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的施工狀態(tài)信息及其在施工過程中完成施工動(dòng)作的次數(shù)，并根據(jù)工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)在施工過程中完成施工動(dòng)作的次數(shù)換算得到相應(yīng)的加工量數(shù)據(jù)信息，通過手持端通信模塊將工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的施工狀態(tài)信息和加工量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行對(duì)外發(fā)送；
所述視頻監(jiān)控機(jī)構(gòu)安裝于加工施工現(xiàn)場(chǎng)，包括攝像頭、電控云臺(tái)、視頻監(jiān)控控制器和視頻端通信模塊；攝像頭安裝在電控云臺(tái)上，用于根據(jù)視頻監(jiān)控控制器的控制采集加工施工現(xiàn)場(chǎng)中工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行施工動(dòng)作的施工現(xiàn)場(chǎng)視頻數(shù)據(jù)，并回傳給視頻監(jiān)控控制器；電控云臺(tái)用于根據(jù)視頻監(jiān)控控制器的控制調(diào)整攝像頭的拍攝方位角；視頻端通信模塊連接至互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，用于通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)外通信；視頻監(jiān)控控制器用于或通過視頻端通信模塊接收來自互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的拍攝動(dòng)作指示命令，向攝像頭和電控云臺(tái)發(fā)送相應(yīng)的拍攝動(dòng)作控制指令，對(duì)攝像頭的施工現(xiàn)場(chǎng)視頻數(shù)據(jù)采集以及拍攝方位角進(jìn)行控制和調(diào)整，并實(shí)時(shí)獲取攝像頭采集的施工現(xiàn)場(chǎng)視頻數(shù)據(jù)，通過視頻端通信模塊進(jìn)行對(duì)外發(fā)送；
所述數(shù)據(jù)服務(wù)器設(shè)置于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，包括數(shù)據(jù)端通信模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理模塊和服務(wù)處理模塊；數(shù)據(jù)端通信模塊連接至互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，用于通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)外通信；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理模塊用于通過數(shù)據(jù)端通信模塊建立的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，接收智能手持控制終端對(duì)外發(fā)送的工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的施工狀態(tài)信息和加工量數(shù)據(jù)信息以及視頻監(jiān)控機(jī)構(gòu)對(duì)外發(fā)送的施工現(xiàn)場(chǎng)視頻數(shù)據(jù)，并對(duì)接收到的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)處理；服務(wù)處理模塊用于通過數(shù)據(jù)端通信模塊建立的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，接收來自遠(yuǎn)程移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)服務(wù)請(qǐng)求或遠(yuǎn)程控制請(qǐng)求，并根據(jù)數(shù)據(jù)服務(wù)請(qǐng)求從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理模塊提取相應(yīng)的信息或數(shù)據(jù)返回至遠(yuǎn)程移動(dòng)終端，根據(jù)遠(yuǎn)程控制請(qǐng)求向智能手持控制終端發(fā)送相應(yīng)的機(jī)械手動(dòng)作指示命令或向視頻監(jiān)控機(jī)構(gòu)發(fā)送相應(yīng)的拍攝動(dòng)作指示命令；
所述遠(yuǎn)程移動(dòng)終端包設(shè)置于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，括移動(dòng)端通信模塊、移動(dòng)客戶端模塊和觸摸顯示單元；移動(dòng)端通信模塊連接至移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，用于通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)并進(jìn)行對(duì)外通信；觸摸顯示單元用于進(jìn)行信息的顯示和觸摸輸入信號(hào)的感測(cè)；移動(dòng)客戶端模塊用于控制觸摸顯示單元進(jìn)行輸入界面的顯示，采集觸摸顯示單元感測(cè)到的觸摸輸入信號(hào)，且將采集到的觸摸輸入信號(hào)識(shí)別轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)服務(wù)請(qǐng)求或遠(yuǎn)程控制請(qǐng)求，通過移動(dòng)端通信模塊建立的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)連接，將數(shù)據(jù)服務(wù)請(qǐng)求或遠(yuǎn)程控制請(qǐng)求發(fā)送至數(shù)據(jù)服務(wù)器，并接收來自數(shù)據(jù)服務(wù)器的信息或數(shù)據(jù)控制觸摸顯示單元進(jìn)行顯不O
[0007]上述基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)機(jī)械手遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制系統(tǒng)中，具體而言，所述遠(yuǎn)程移動(dòng)終端的移動(dòng)客戶端模塊控制觸摸顯示單元顯示的輸入界面包括機(jī)械手遠(yuǎn)程控制輸入界面和視頻監(jiān)控遠(yuǎn)程控制輸入界面；在控制顯示機(jī)械手遠(yuǎn)程控制輸入界面的情況下，移動(dòng)客戶端模塊用于將采集到的觸摸輸入信號(hào)識(shí)別轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的機(jī)械手遠(yuǎn)程控制請(qǐng)求發(fā)送至數(shù)據(jù)服務(wù)器；在控制顯示視頻監(jiān)控遠(yuǎn)程控制輸入界面的情況下，移動(dòng)客戶端模塊用于將采集到的觸摸輸入信號(hào)識(shí)別轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的視頻監(jiān)控遠(yuǎn)程控制請(qǐng)求發(fā)送至數(shù)據(jù)服務(wù)器；所述數(shù)據(jù)服務(wù)器的服務(wù)處理模塊在接收到來自遠(yuǎn)程移動(dòng)終端的機(jī)械手遠(yuǎn)程控制請(qǐng)求時(shí)，用于根據(jù)機(jī)械手遠(yuǎn)程控制請(qǐng)求向智能手持控制終端發(fā)送相應(yīng)的機(jī)械手動(dòng)作指示命令；數(shù)據(jù)服務(wù)器的服務(wù)處理模塊在接收到來自遠(yuǎn)程移動(dòng)終端的視頻監(jiān)控遠(yuǎn)程控制請(qǐng)求時(shí)，用于根據(jù)視頻監(jiān)控遠(yuǎn)程控制請(qǐng)求向視頻監(jiān)控機(jī)構(gòu)發(fā)送相應(yīng)的拍攝動(dòng)作指示命令。
[0008]上述基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)機(jī)械手遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制系統(tǒng)中，作為進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述遠(yuǎn)程移動(dòng)終端的移動(dòng)客戶端模塊在開始控制觸摸顯示單元顯示機(jī)械手遠(yuǎn)程控制輸入界面和視頻監(jiān)控遠(yuǎn)程控制輸入界面時(shí)，還用于向數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)請(qǐng)求，并接收數(shù)據(jù)服務(wù)器返回的實(shí)時(shí)的施工現(xiàn)場(chǎng)視頻數(shù)據(jù)，且控制觸摸顯示單元將實(shí)時(shí)的施工現(xiàn)場(chǎng)視頻數(shù)據(jù)的視頻圖像畫面嵌入地顯示在機(jī)械手遠(yuǎn)程控制輸入界面和視頻監(jiān)控遠(yuǎn)程控制輸入界面中；所述數(shù)據(jù)服務(wù)器的服務(wù)處理模塊在接收到來自遠(yuǎn)程移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，還用于從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理模塊提取來自視頻監(jiān)控機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)的施工現(xiàn)場(chǎng)視頻數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)地發(fā)送至遠(yuǎn)程移動(dòng)終端。
[0009]上述基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)機(jī)械手遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制系統(tǒng)中，具體而言，所述遠(yuǎn)程移動(dòng)終端的移