[发明专利]模块式关节机器人、控制方法和存储介质

说明书

本发明涉及机器人的技术领域，公开了模块式关节机器人、控制方法和存储介质，其中模块式关节机器人，包括多个关节臂、多个关节模组以及控制系统；所述关节模组可拆卸式安装于相邻所述关节臂之间，用于驱动相邻所述关节臂相对摆动；所述控制系统包括控制板和用于直接驱动各所述关节模组的多轴驱动板；所述控制板包括用于运行软件平台的处理芯片；所述多轴驱动板与所述控制板相互电连接。本发明中的模块式关节机器人将机器人的设计转变为积木式，选择部件组装，由于关节模组和控制系统均为成品，用户无需对机器人的结构和相关驱动进行调试，直接借助其硬件功能并在交互程序上操作即可完成控制，因此有着学习门槛低、设计成本低等优点。

技术领域

本发明涉及机器人的技术领域，尤其涉及能驱控一体化和模块式机器人的技术领域。

背景技术

机器人主要包括以下部分：结构部分和控制部分。其中，结构部分包括电机和相关的大臂、小臂、底座、执行结构等，电机一般安装在关节处，其转动后带动相应的结构摆动或转动，例如小臂摆动、大臂摆动、手指开合等。控制部分包括控制器、驱动器以及示教器，控制器负责上层的轨迹规划和控制部分，输出控制信号，驱动器接受控制信号后，转换为相应的脉冲信号，输入电机中，电机按照脉冲信号输出，最终使机器人运行。在运行的过程中，电机反馈运动信息至驱动器，驱动器根据回馈信息获知运动的程度。示教器则相当于输入设备，用户通过示教器向控制器输入信息，进行动作编程、数据设置等操作，示教器上一般具有显示屏和按键，能够帮助用户输入程序、获得运行反馈数据。

对于机器人的开发，一般来说结构部分较为容易，选购电机并设计相关结构即可，而控制部分则具有相当的技术门槛，用户往往需要采购控制器、驱动器和示教器，并且需要与结构部分组合调试，用户需要熟知相关的驱动、控制等知识，具有较高的学习成本，使得机器人的开发具有较高的学习门槛，难以从实验室、生产线上走入普通生活中。因此，如何降低机器人开发门槛，开拓机器人的蓝海市场成为本领域热门研发方向。

发明内容

本发明的目的在于提供驱控一体模块，旨在解决现有技术中的机器人设计学习门槛高、编程学习难度大等问题，并简化模块化标准化关节机器人的设计。

本发明是这样实现的，提供模块式关节机器人，包括多个关节臂、多个关节模组以及控制系统；所述关节模组可拆卸式安装于相邻所述关节臂之间，用于驱动相邻所述关节臂相对摆动；所述控制系统包括控制板，所述控制板包括用于运行软件平台的处理芯片；所述软件平台包括用于控制所述关节模组的驱动程序和可供用户调试的交互程序。

本发明中的模块式关节机器人将机器人的设计转变为积木式，选择部件组装，然后统一控制即可，大大降低了机器人的设计、制造难度。由于关节模组和控制系统均为成品，在软件平台中将驱动程序和交互程序集成，在开发时深度将两个部分整合，用户无需对机器人的结构和相关驱动进行调试，也无需学习其运行的知识，直接借助其硬件功能并在交互程序上操作，给定相关数据即可完成控制，因此有着学习门槛低、设计成本低等优点。

本发明还提供了控制方法，用于控制上述的模块式关节机器人，包括：

提供预设的功能模块；每个所述功能模块包含用于驱动所述关节模组的驱动程序；

显示树状逻辑配置界面；树状逻辑配置界面具有多个可供所述功能模块置入的节点以及与各所述节点对应的参数设置选项；

接受用户对于树状逻辑配置界面和配置参数设置选项的设置数据；

将所述设置数据转换为机器人控制指令；

将所述控制指令传输至所述模块式关节机器人。。

本发明中的控制方法同样采模块化思想，用户的编程过程与组建模块式关节机器人结构部分的过程相似，无需学习深层的编程原理，能够快速容易的实现机器人控制的编程，降低了编程学习难度。