[发明专利]一种工业机器人实验数据的采集方法及其采集装置

说明书

本发明提供一种工业机器人实验数据的采集方法，包括以下步骤：第一步，得到慢速传感数据变量和得到总线传感器设备集的数据和算法数据；第二步，并将全部采样数据赋值给采样数据项结构体对象变量；第三步，将采样数据项结构体对象变量通过写入记录FIFO指针写入指向的采样数据容器；第四步，实现实验测试过程中算法数据和周期对应的各传感器原始数据的采集记录。本发明还提供工业机器人实验数据的采集装置。本发明周期性有效完整地采集记录实验测试过程中算法数据和周期对应的各传感器原始数据，有助于技术人员进行针对性数据分析以及降低对各个传感器数据采集分析软件的依赖，不仅可大幅降低实验测试成本，而且能够有效提高实验测试过程的效率。

技术领域

本方法涉及工业机器人实验测试技术领域，更具体地说，涉及一种工业机器人实验数据的采集方法及其采集装置。

背景技术

目前，随着机器人运动学和动力学控制算法技术的不断深入发展，国内主要厂商的工业机器人整体控制精度性能效果有了明显提升。当然，算法设计的复杂度也在增加，需要经历反复不断的设计验证修正，再设计完善的过程。工业机器人控制系统的性能评判的核心指标主要涉及：重复定位精度、轨迹定位精度、运行效率、振动等，为了评定这些性能指标，需要基于多种类传感器搭建的实验验证平台，通过采集机器人运动反映到各个传感器之上的数据进行分析，得出相应的评定结论。机器人实验验证环节是在整个工业机器人控制系统开发周期中非常重要的一个过程，实验验证周期甚至比机器人控制系统软件设计的周期还要长。因此，建立一套高效完善的性能评定实验环境，能够快速有效地找出设计过程中存在影响性能的因素。

现有工业机器人控制性能评定系统主要借助的传感器有：激光跟踪仪、六维加速度仪、高精度角度编码器、力传感器和振动检测仪等。工业机器人根据传感器设备测定方位需求，按照特定轨迹运行，由传感器设备独立采集相关数据，并结合设备分析软件进行数据分析，从而得出测试结果。用户根据测试结果，再自行推断出算法可能存在的问题出处，尝试修改再重复进行相关步骤。某些传感器及其配套数据分析软件每一次实验前都需要重新进行设定，造成实验测试效率不高。另外，某些传感器设备配套的数据分析软件价格较高，间接增加了实验测试的成本。

由于机器人控制系统中运动学和动力学算法周期为毫秒级，且经过传感器设备数据软件采集的传感器原始数据有些经过优化，因此，仅通过软件的结果很难快速与算法问题点对应定位，一定程度上增加了技术人员识别分析的难度。

发明内容

本方法的第一个目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种工业机器人实验数据的采集方法，该采集方法周期性有效完整地采集记录实验测试过程中算法数据和周期对应的各传感器原始数据，有助于技术人员进行针对性数据分析以及降低对各个传感器数据采集分析软件的依赖，不仅可大幅降低实验测试成本，而且能够有效提高实验测试过程的效率。

本发明的第二个目的在于提供一种工业机器人实验数据的采集装置。

为了达到上述目的，本方法通过下述技术方案予以实现：一种工业机器人实验数据的采集方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，采用非实时事务线程通过通信协议抽象层函数接口对慢速传感器设备集进行数据采集，以得到慢速传感数据变量；采用EtherCAT总线实时事务线程周期性地对在总线协议挂载的总线传感器设备集进行数据采集，以得到总线传感器设备集的数据和算法数据；

第二步，以EtherCAT总线实时事务线程的采集周期为实验采样周期，计算出实验采样周期对应的时间戳，从所述慢速传感数据变量读取实验采样周期对应的慢速传感器设备集设备的采样数据，以及读取实验采样周期对应的总线传感器设备集的采用数据和算法的采样数据，并将全部采样数据赋值给采样数据项结构体对象变量；

第三步，EtherCAT总线实时事务线程将所述采样数据项结构体对象变量通过写入记录FIFO指针写入指向的采样数据容器，并更新所述采样数据容器内的计数成员；