[发明专利]一种工业机器人控制系统

权利要求书

1.一种工业机器人控制系统，其特征在于，所述工业机器人控制系统包括：

一工业机器人控制器，所述工业机器人控制器包括内部存储单元、指令发送单元、地图生成单元，所述内部存储单元用于存储数据，所述指令发送单元用于向外部设备发送控制指令，所述地图生成单元用于根据外部设备生成预设工业机器人行进地图；以及，

一输入装置，所述输入装置与所述地图生成单元连接，所述输入装置向所述地图生成单元输入预设工业机器人行进地图；以及，

一电压传感器，所述电压传感器用于监测所述工业机器人的供电装置电量；以及，

一驱动控制器，所述驱动控制器包括充电控制单元和指令执行单元；以及，

一振动传感器，所述振动传感器用于监测所述工业机器人在行进过程中的振动信号；以及，

一信号调理器，所述信号调理器与所述振动传感器连接，所述信号调理器对所述振动传感器采集的振动信号进行信号调理；以及，

一激光测距器，所述激光测距器用于监测所述工业机器人在行进过程中与前方物体的距离信息；以及，

一输出装置，所述输出装置用于输出数据；

在所述工业机器人行进前，所述输入装置向所述工业机器人输入预设行进地图，所述地图生成单元接收到预设行进地图后，所述指令发送单元控制所述工业机器人按照预设行进地图进行运行，所述激光测距器将采集的距离信息实时传输至所述内部存储单元，所述内部存储单元内存储有距离预警值，若所述内部存储单元接收到的距离信息小于所述距离预警值，则所述指令发送单元向所述驱动控制器发送缓行指令，所述指令执行单元接收到所述缓行指令后控制所述工业机器人行进速度降为预设速度值，同时，所述地图生成单元根据所述工业机器人目前所在位置结合预设行进地图，判断所述工业机器人是否有转向指令，若无，则所述指令发送单元向所述驱动控制器发送停止指令，所述指令执行单元接收到所述停止指令后控制所述工业机器人停止行进；所述振动传感器将采集到的电压信号传输至所述内部存储器，所述内部存储器内存储有振动阈值，若所述内部存储器接收到的振动信号大于所述振动阈值，则所述指令发送单元发送停止指令至所述驱动控制器，所述指令执行单元接收到所述停止指令后控制所述工业机器人停止行进；所述电压传感器将采集到的电压信号传输至所述内部存储器，所述内部存储器内存储有电压阈值，若所述内部存储器接收到的电压信号小于所述电压阈值，则所述指令发送单元发送充电指令至所述驱动控制器，所述指令执行单元接收到所述充电指令后控制所述工业机器人按照所述充电控制单元设计路线前往设置于场地边界（1）上的充电设备（2）进行充电；所述工业机器人控制器将接收到的预设行进地图、电压信号、距离信息以及振动信号通过所述输出装置传输至远程监测设备。

2.根据权利要求1所述的工业机器人控制系统，其特征在于，所述充电控制单元控制流程为：

步骤S1：以自主移动工业机器人的中心确定第一有效区域，工业机器人在初始位置处以其自身为中心，确定一个圆形区域，并在该圆形区域中确定第一有效区域（4），该圆形区域的半径可根据工业机器人的型号及实际行进面积而定；

步骤S2：在第一有效区域（4）的边界上确定最佳点，其中，最佳点为在此处剩余面积最大之点，剩余面积定义为：以最佳点为中心确定的第二有效区域（5）的不与第一有效区域（4）重叠之剩余区域之面积；

步骤S3：控制自主移动工业机器人的中心移动至最佳点；

步骤S4：当自主移动工业机器人移动至最佳点时，重复上述步骤S1-S3，即以自主移动工业机器人的中心继续确定有效区域，并在有效区域的边界上继续确定最佳点，直至工业机器人行进至充电设备信号发射区域（3）内，此时工业机器人根据充电设备信号发射区域（3）内的充电设备信号对接充电设备（2），以对工业机器人进行充电。

3.根据权利要求2所述的工业机器人控制系统，其特征在于，该圆形区域之半径设为1.5m，其中，有效区域中不包括墙壁等障碍物且不包括禁区。

4.根据权利要求2所述的工业机器人控制系统，其特征在于，工业机器人在确定第二有效区域（5）时的半径与在确定第一有效区域（4）时的半径相等。

5.根据权利要求1所述的工业机器人控制系统，其特征在于，所述信号调理电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一运算放大器以及第二运算放大器；

其中，所述振动传感器的输出端与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一电容的一端连接，所述第一电容的另一端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第二电容的一端接地，所述第二电容的另一端与所述第一运算放大器的同相输入端连接，所述第二电阻的另一端与所述第一运算放大器的同相输入端连接，所述第二电阻的另一端与所述第二电容的另一端连接，所述第三电阻的一端接地，所述第三电阻的另一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第一运算放大器的输出端与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与所述第六电阻的一端连接，所述第五电阻的一端与所述第三电容的一端连接，所述第四电容的一端接地，所述第四电容的另一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，所述第六电阻的另一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，所述第三电容的另一端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第七电阻的一端接地，所述第七电阻的另一端与所述第八电阻的一端连接，所述第七电阻的另一端与所述第二运算放大器的反相输入端连接，所述第八电阻的另一端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的输出端与所述内部存储单元连接。