[发明专利]一种自动码垛机器人控制系统

权利要求书

1.一种自动码垛机器人控制系统，其特征在于，用户输入码垛的信息参数，自动生成码垛程序；机器人根据自动生成的机器人程序，进行在线轨迹规划，实现平稳高效运行；系统包括示教器模块、机器人程序语言解析模块、运动控制模块、IO模块、电机解码模块；

所述示教器模块包括输入单元和显示单元；所述输入单元包括机器人的基本操作指令和自动码垛设置界面；所述显示单元用于显示所述码垛机器人的工作状态，包括伺服的状态、IO状态和相关设备的运行信息；

所述机器人程序语言解析模块用于自定义机器人编程语言的语法结构；检查机器人程序语言的语法错误；对符合正确语法规则的机器人程序，生成对应的符号表和语法树；

所述运动控制模块包括通信单元、算法单元；所述通信单元用于与其他模块进行数据交换；所述算法单元用于进行DH模型建立、关节角度正逆解的求解和轨迹规划的插值运算；

所述电机解码模块用于根据所述轨迹规划程序和所述算法单元计算的插值数据控制电机输出；

所述IO模块用于输入信号口状态，发送机器人输出状态至所述示教器模块；

所述运动控制模块设有大负载机器人运动轨迹规划算法，包括匀速段时间计算:

a：通过给定的v_max，计算出能够达到最大加速度的a_max1，

令；a_max1＝min(a_max1,a_m)

b：根据距离L，计算出没有匀速段的加速度a_max2；

c：若a_max2＜a_max1,表明没有匀速段；

d：若a_max2＞a_max1，表明有匀速段，匀速段时间是

J是加速度变化率的最大值，a_m是电机允许的最大加速度值，η为加速阶段的加速度最大值和减速阶段的加速度最大值的比值。

2.如权利要求1所述的自动码垛机器人控制系统，其特征在于，所述示教器模块包括基本的用户输入、机器人状态输出和自动设置码垛界面：

用户输入包括：机器人程序编程框、机器人操作命令输入、摇杆操作、机器人位置示教、工件坐标系示教、机器人校零、用户权限设置、时间设置；

机器人的状态输出包括：机器人的当前笛卡尔坐标值、关节角度、伺服状态、机器人运行信息；

自动码垛设置界面包括：信号信息、垛位信息、品种信息；用户输入码垛信息参数，以文件流的形式发送给运动控制模块，生成符合码垛现场的机器人程序。

3.如权利要求1所述的自动码垛机器人控制系统，其特征在于，所述机器人程序语言解析模块包括前端、中间层和后端；

所述前端用于扫描程序字符串，将字符串标注为常量、变量、程序函数名、数据类型名、关键字；

所述中间层用于将程序语言形成完整的语法树和符号表；

所述后端用于接收用户指令，遍历或阻塞或退出，语法树和查找相应的符号表，逐步执行或挂起或退出中间层生成的机器人程序；

针对码垛系统，在解析器上设计永久变量、安全回原点、光幕信号监控函数。

4.如权利要求1所述的自动码垛机器人控制系统，其特征在于，所述IO模块，采用R485通信；在通信数据上加入校验位，用于保证IO通信的可靠性；对数据提取进行加窗操作，用于滤除杂波信号。