(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210459725.1 (22)申请日 2022.04.28 (71)申请人 广州东焊智能装备有限公司 地址 510000 广东省广州市番禺区石楼镇 大岭村菩山工业区2号厂房102 (72)发明人 巫飞彪　张少华　林毅旺　 (74)专利代理 机构 北京冠和权律师事务所 11399 专利代理师 赵银萍 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种基于智能制造生产线的工业机器人控 制系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于智能制造生产线的 工业机器人控制系统， 包括： 伺服控制机构、 机器 人管理机构、 上位机系统， 所述机器人管理机构 通过CAN总线与伺服控制机构相连接， 所述机器 人管理机构与上位机系统进行无线通信， 所述伺 服控制机构包括内部传感单元、 执行单元、 伺服 单元， 所述内部传感单元与伺服单元相连接， 所 述伺服单元通过执行单元控制机器人动作； 所述 机器人管 理机构包括机器人管 理单元、 作业控制 单元、 动作控制单元、 无线 通信单元。 本发明的工 业机器人控制系统， 设置有内部传感单元、 外部 传感器单元便于良好的监测机器人所处的环境， 控制可靠性增加， 并通过无线通信与上位机系统 进行通信， 便 于监控， 具有良好的应用前 景。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 114670204 A 2022.06.28 CN 114670204 A 1.一种基于智能制造生产线的工业机器人控制系统， 其特征在于， 包括： 伺服控制机 构、 机器人管理机构、 上位机系统， 所述机器人管理机构通过CAN总线与伺服控制机构相连 接， 所述机器人 管理机构与上位机系统进行 无线通信； 所述伺服控制机构包括内部传感单元、 执行单元、 伺服单元， 所述内部传感单元与伺服 单元相连接， 所述伺服单元通过执行单元控制 机器人动作； 所述机器人管理机构包括机器 人管理单元、 作业控制单 元、 动作控制单 元、 无线通信单 元。 2.根据权利要求1所述的一种基于智能制造生产线的工业机器人控制系统， 其特征在 于， 所述机器人管 理单元用于外接环 境监测摄像头、 外部传感器单元， 并通过无线通信单元 与上位机系统进行无线通信， 所述机器人管理单元还分别与作业控制单元、 动作控制单元 相连接， 所述作业控制单 元与动作控制单 元相连接， 所述动作控制单 元与伺服单 元相连接 。 3.根据权利要求2所述的一种基于智能制造生产线的工业机器人控制系统， 其特征在 于， 所述内部传感单 元包括位置传感器、 速度传感器、 温度传感器； 所述外部传感器单 元包括： 视 觉传感器、 距离传感器、 触觉传感器和听觉传感器。 4.根据权利要求1所述的一种基于智能制造生产线的工业机器人控制系统， 其特征在 于， 还包括PLC控制器、 液晶显示器模块、 按键面板、 磁轮驱动控制模块、 摆动驱动控制模块、 位置驱动控制模块、 摆心检测控制模块、 机器人位置检测模块、 CCD跟踪模块、 电源检测模 块、 CAN通信模块和上位机， 所述PLC控制器分别与液晶显示器模块、 按键面板、 磁轮驱动控 制模块、 摆动驱动控制模块、 位置驱动控制模块、 摆心检测控制模块、 机器人位置检测模块、 CCD跟踪模块、 电源检测模块相连接， 所述PLC控制器还通过CAN通信模块连接CAN通信总线， 所述CAN通信总线与上位机相连接 。 5.根据权利要求1所述的一种基于智能制造生产线的工业机器人控制系统， 其特征在 于， 还包括机器人通信模块、 数据聚合模块和多个编码器； 所述机器人通信模块是所述数据聚合模块在接收到所述机器人控制柜发送的访问指 令后， 得到反馈数据， 并将所述反馈数据发送给所述机器人控制柜， 其中， 所述反馈数据是 对至少一个所述编码器分别反馈的数据进行合并得到的。 6.根据权利要求5所述的一种基于智能制造生产线的工业机器人控制系统， 其特征在 于， 所述数据聚合模块在接 收到所述机器人控制柜发送的访问指令后， 解析所述访问指令 而得到至少一个所述编 码器的访问指 令； 所述数据聚合模块将至少一个所述编 码器的访问 指令分别发送给相应的所述编 码器； 所述数据聚合模块在接收到至少一个所述编 码器分别 反馈的数据后， 将至少一个所述编码器分别反馈的数据进行合并而得到所述反馈数据。 7.根据权利要求6所述的一种基于智能制造生产线的工业机器人控制系统， 其特征在 于， 所述数据聚合模块判断所述访问指令是单次指令还是周期指令； 若所述访问指令是单 次指令， 则所述数据聚合模块执行所述解析所述访问指令而得到至少一个所述编 码器的访 问指令的步骤； 若所述访问指令是周期指令， 则所述数据聚合模块将上一通信周期存储的 所述反馈数据发送给所述机器人控制柜， 然后执行所述解析所述访问指令而得到至少一个 所述编码器的访问指 令的步骤， 且在将至少一个所述编 码器分别反馈的数据进行合并而得 到所述反馈数据后， 将所述反馈数据进行存储， 以在接 收到下一通信周期的所述访问指令 时发送给 所述机器人控制柜。 8.根据权利要求1所述的一种基于智能制造生产线的工业机器人控制系统， 其特征在权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114670204 A 2于， 对控制系统的异常数据进 行检测分析， 记录每一次的异常数据和故障原因； 根据故障原 因制定调整方案， 将调整方案对应于异常数据和故障原因记录在数据库中； 将上述异常数 据、 故障原因以及调整方案形成数据块， 并依 次记录该数据块中异常数据的出现时间以及 调整方案的制 定时间； 预设数据清理时间期限； 以异常数据的出现时间或调整方案的制 定 时间为参考点， 达到所述数据清理时间期限， 则将相应的数据块进行自动删除。 9.根据权利要求3所述的一种基于智能制造生产线的工业机器人控制系统， 其特征在 于， 基于位置传感器确定移动轨迹， 设置初始状态模型、 目标状态模 型以及设置在所述初始 状态模型与所述目标状态模型之间的中间状态模型； 所述中间状态模型至少为两个； 所述中间状态模型包括至少一个形变模型和至少一个位移模型， 所述形变模型和位移 模型的位置为预 先设置的； 所述形变模型以轨迹形变为主要特征， 动作位移为次要特征设置， 所述位移模型以动 作位移为主要特征， 轨迹形变为次要特征设置； 动作轨迹的各个模型之间采用设置关键 帧 的方式保证动作轨 迹融合。 10.根据权利要求9所述的一种基于智能制造生产线的工业机器人控制系统， 其特征在 于， 还包括： 分类装置； 所述分类装置将按照不同动作轨迹进行分类， 将分为同一类的设置 相应的初始状态模型、 中间状态模型和目标状态模型； 所述分类装置根据形变或位移特征对动作轨迹， 将相同形变或位移的属性划分为同一 类， 同一类中可以是不同角色的相同动作轨 迹， 或相同角色的不同动作轨 迹； 将同一类的初始状态模型、 中间状态模型和目标状态模型之间采用设置关键帧的方式 保证动作轨 迹融合； 将上述设置好的具有关键帧的所有模型打包设置为具有相同特性的模块； 为所述模块 设定调用接口； 根据所述调用接口， 可调用所述模块所设置的所有数据及设置方式。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114670204 A 3