[发明专利]多机器人协同工作方法及协同控制系统

说明书

技术领域

本发明为一种多机器人协同工作方法及协同控制系统，涉及到通信、测量技术领域。

背景技术

随着科技的进步，要求多台机器人的协同作业机会越来越多，即多台机器人完成生产流水线加工工作，但是在加工过程中，若各机器人的时间误差大到一定程度时，机器人的工作协调性会变差，无法满足协同作业的需求。

目前，现有的时间同步(校时)功能，都是采用时间服务器发出时间同步信号，并包含时间数据，由收到信号的机器人根据收到信息的时间与数据包中时间对比进行时间同步。

但是，任何网络都有延迟时间，或许是毫秒级，或许是秒级，而且不同接收机收到通信信号的延时是随即的，无法预设修正值。这样的时间同步，在精度要求较高的情况下不能满足需求！况且还有一定机率会发生通信错误，需要重复通信才能成功，这时的延时更是无法预测。

虽然，机器人可能会使用极高速率的宽带，且相互之间无干扰的情况下，从时间服务器发起同步到被同步对象收到为止的延时时间可能不长；但采用低率通信时，时间延迟会较大。比如使用类似蓝牙、公网的无线通信或是通信网内干扰较多，需要反复进行时，则延迟时间无法确定。

因此，在对于时间精度要求不高的应用，通过时间服务器同步的方式或许能够满足使用要求，但对于要求高的应用，延迟的通信时间会造成同步时间精度不足——尤其是通信方式是易受干扰的无线、多节点网或低速率通信的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种多机器人协同工作方法及系统，以解决多机器人并行作业过程中时间同步的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多机器人协同工作方法，包括：设置一信号源，且将服务器与若干个机器人同时接于该信号源；通过对服务器和各机器人对信号源信号的测量计算，以实现各机器人之间时间同步。

进一步，所述信号源适于产生一长周期的交变模拟信号，以保证一个周期内让所有机器人在最大通信延时情况下完成交变模拟信号数据采集，且信号强度适于满足各机器人同时采集。

进一步，所述通过对服务器与各机器人对信号源信号的测量计算，以实现各机器人之间时间同步的方法包括如下步骤：

步骤S1，服务器及各机器人同时开始采集交变模拟信号，并分别计算各自的采样曲线；

步骤S2，根据各自的采样曲线结合服务器的标准时间计算相应的同步修正值，实现各机器人时间同步。

进一步，所述多机器人协同工作方法还包括：在服务器发送同步指令后，服务器及各机器人同时开始采集交变模拟信号。

进一步，所述步骤S2中根据各自的采样曲线结合服务器的标准时间计算相应的同步修正值，实现各机器人时间同步的方法包括：

步骤S21，服务器向各机器人均发送服务器端的采样曲线；

步骤S22，各机器人分别将机器人端的采样曲线与服务器端的采样曲线进行重叠，以所述标准时间为基准计算各自的同步修正值；

步骤S23，重复步骤S1至步骤S2，直至机器人完成时间同步。

进一步，所述步骤S22中各机器人分别将机器人端的采样曲线与服务器端的采样曲线进行重叠，以所述标准时间为基准计算各自的同步修正值；即

对于一机器人，将采样曲线进行重叠后，由差值计算得出时间差值，再对比标准时间，以进行时间修正。

进一步，所述服务器和若干个机器人内均使用相同的多机器人协同控制系统；

所述多机器人协同控制系统包括：运放、AD转换器、MCU运算器和时钟模块；其中

所述运放采集交变模拟信号，并通过AD转换器输入至MCU运算器获得同步数据，所述MCU运算器适于将同步数据通过时钟模块进行时间同步。

又一方面，本发明还提供了一种多机器人协同控制系统。

所述多机器人协同控制系统包括：

信号源，与该信号源相连的服务器和若干个机器人；其中

通过对服务器和各机器人对信号源信号的测量计算，以实现各机器人之间时间同步。

进一步，所述信号源适于产生一长周期的交变模拟信号，以保证一个周期内让所有机器人在最大通信延时情况下完成交变模拟信号数据采集，且信号强度适于满足各机器人同时采集；以及所述服务器和若干个机器人内均使用相同的多机器人协同控制系统；所述多机器人协同控制系统包括：运放、AD转换器、MCU运算器和时钟模块；其中所述运放采集交变模拟信号，并通过AD转换器输入至MCU运算器获得同步数据，所述MCU运算器适于将同步数据通过时钟模块进行时间同步。