本申請涉及機器人控制領(lǐng)域，尤其涉及一種機器人群控制裝置。

背景技術(shù)：

隨著智能化社會的到來，機器人應(yīng)用得越來越廣泛，在工程項目、工廠設(shè)備、家居產(chǎn)品等各個領(lǐng)域，都有各種各樣的機器人。機器人的控制方式也越來越智能化，逐漸從手動控制轉(zhuǎn)變到自動控制再進一步發(fā)展到遠(yuǎn)程遙控。遠(yuǎn)程遙控需要有控制端與執(zhí)行端，在機器人控制中，控制端為與機器人設(shè)置有一定間距的機器人控制裝置，執(zhí)行端為設(shè)置有控制模塊的機器人。

在一些較大的工程項目領(lǐng)域，經(jīng)常需要用到機器人群即多個機器人進行協(xié)同工作。多個機器人需要根據(jù)不同的控制命令做出相應(yīng)的動作?，F(xiàn)有技術(shù)中，機器人控制裝置和機器人的控制模塊通常根據(jù)特定的通信協(xié)議進行通信，不同的機器人需要多個機器人控制裝置分別進行控制。

當(dāng)操作人員對機器人群進行控制時，如果采用的操作人員較少，則一個操作人員需要同時操作多個機器人控制裝置實現(xiàn)對機器人群的控制，存在工作量大且控制效率較低的問題；如果采用多個操作人員對不同機器人分別進行控制又會造成人力成本的增加。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請?zhí)峁┝艘环N機器人群控制裝置，以解決機器人群控制效率低的問題。

本申請?zhí)峁┝艘环N機器人群控制裝置，該裝置包括設(shè)置在控制端的輸入模塊、第一控制模塊、第一通信模塊和設(shè)置在多個機器人內(nèi)的第二控制模塊和第二通信模塊，其中：

所述輸入模塊，與所述第一控制模塊連接，用于向所述第一控制模塊中輸入組網(wǎng)信號或機器人控制信號，其中，所述組網(wǎng)信號包含多個網(wǎng)絡(luò)地址，所述控制信號內(nèi)包含至少一個所述網(wǎng)絡(luò)地址；

所述第一控制模塊與第一通信模塊連接，所述第一通信模塊與第二通信模塊通信連接；

所述第二通信模塊，與所述第二控制模塊連接，用于從所述組網(wǎng)信號中獲取其中一個空閑的網(wǎng)絡(luò)地址，或?qū)⑺隹刂菩盘柊l(fā)送到所述第二控制模塊；

所述第二控制模塊，用于根據(jù)所述空閑的網(wǎng)絡(luò)地址包含于所述控制信號內(nèi)時，控制所述機器人執(zhí)行與所述控制信號相對應(yīng)的動作。

優(yōu)選地，所述第一通信模塊和第二控制模塊均包括5g通信模塊。

優(yōu)選地，所述第一通信模塊和第二控制模塊均包括紫蜂協(xié)議zigbee模塊，其中，所述第一通信模塊設(shè)置為路由節(jié)點，所述第二控制模塊設(shè)置為端節(jié)點。

優(yōu)選地，所述第一通信模塊包括第一5g通信模塊，所述第二通信模塊包括zigbee模塊，其中：

其中一個所述機器人內(nèi)的zigbee模塊設(shè)置為路由節(jié)點，包含所述路由節(jié)點的機器人內(nèi)的第二通信模塊還包括第二5g通信模塊，所述第二5g通信模塊與所述第一5g通信模塊通信連接；

其他所述機器人內(nèi)的zigbee模塊設(shè)置為端節(jié)點。

優(yōu)選地，所述控制端包括設(shè)置有所述輸入模塊和第一控制模塊的操作平臺，其中，所述輸入模塊包括多個輸入單元，多個所述輸入單元分別對應(yīng)不同的所述網(wǎng)絡(luò)地址，所述第一控制模塊包括多個控制單元，多個所述控制單元對應(yīng)不同功能的控制信號。

優(yōu)選地，所述控制端還包括顯示模塊，所述顯示模塊與所述第一控制模塊連接。

優(yōu)選地，所述機器人上設(shè)置有拍攝模塊，所述拍攝模塊與第二控制模塊連接，所述拍攝模塊用于拍攝機器人的動作并將拍攝信息發(fā)送到所述第一控制模塊；

所述控制端還包括報警模塊，所述報警模塊與所述第一控制模塊連接，所述第一控制模塊用于根據(jù)所述拍攝信息進行故障判斷，如果判定所述機器人發(fā)生故障，則控制報警模塊進行報警。

優(yōu)選地，所述第一控制模塊包括單片機或可編程邏輯控制器。

本申請?zhí)峁┑臋C器人群控制裝置的有益效果包括：

本申請?zhí)峁┑臋C器人群控制裝置，在控制端設(shè)置輸入模塊、第一控制模塊、第一通信模塊，在多個機器人內(nèi)設(shè)置第二控制模塊和第二通信模塊，第一通信模塊與第二通信模塊通信連接?？刂贫送ㄟ^第一通信模塊可實現(xiàn)與多個機器人的第二通信模塊進行同時通信，從而同時發(fā)出對多個機器人的控制指令，控制效率高；進一步的，通過輸入模塊可輸入組網(wǎng)信號，控制多個機器人進行組網(wǎng)，組網(wǎng)信號內(nèi)包含多個網(wǎng)絡(luò)地址，各不同機器人通過第二通信模塊可分別獲得一個網(wǎng)絡(luò)地址，控制端發(fā)出的控制信號內(nèi)包含至少一個網(wǎng)絡(luò)地址，當(dāng)機器人的網(wǎng)絡(luò)地址包含于控制信號內(nèi)時，機器人執(zhí)行與控制信號相對應(yīng)的動作，有效保障了機器人能夠根據(jù)不同的控制命令分別執(zhí)行相應(yīng)的動作，控制的正確性高。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請實施例提供的一種機器人群控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本申請實施例提供的一種操作平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本申請實施例提供的另一種機器人群控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本申請實施例提供了一種機器人群控制裝置，可用于一些大項目中機器人群的動作控制，本申請實施例中，以包括四個機器人的機器人群為例進行說明。參見圖1，為本申請實施例提供的一種機器人群控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本申請實施例提供的機器人群控制裝置，包括設(shè)置在控制端的輸入模塊、第一控制模塊、第一通信模塊和設(shè)置在多個機器人內(nèi)的第二控制模塊和第二通信模塊，其中，多個機器人包括第一機器人、第二機器人、第三機器人和第四機器人。

具體的，操作人員在控制端進行控制?？刂贫丝蔀橐粋€操作平臺，輸入模塊、第一控制模塊和第一通信模塊均設(shè)置在操作平臺上。輸入模塊和第一通信模塊分別與第一控制模塊連接。

參見圖2，為本申請實施例提供的一種操作平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，輸入模塊包括多個輸入單元：輸入單元a、輸入單元b、輸入單元c和輸入單元d。每個輸入單元分別對應(yīng)一個網(wǎng)絡(luò)地址，通過選中至少兩個輸入單元，可生成組網(wǎng)信號。當(dāng)對機器人群進行控制時，首先需要建立控制端的多個輸入單元與機器人群的對應(yīng)關(guān)系，建立過程具體為：選中至少兩個輸入單元生成組網(wǎng)信號，對應(yīng)的至少兩個機器人從組網(wǎng)信號中分別獲取一個網(wǎng)絡(luò)地址。然后對機器人群的動作分別進行控制，控制過程為：選中至少兩個輸入單元生成控制信號，并向機器人群發(fā)送，其中，控制信號內(nèi)包含選中輸入單元對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址。機器人群中，獲取的網(wǎng)絡(luò)地址與控制信號內(nèi)包含的網(wǎng)絡(luò)地址相同的機器人則為目標(biāo)機器人，目標(biāo)機器人根據(jù)控制信號的具體指令執(zhí)行相應(yīng)動作。當(dāng)然，還可選中一個輸入單元生產(chǎn)控制信號，對單個機器人進行控制。

控制信號的具體指令由第一控制模塊確定。第一控制模塊包含控制端處理器，具體可為單片機或可編程邏輯控制器，可采用lpc2210芯片的arm32位risc處理器，以嵌入式安裝在操作平臺開發(fā)板上，操作平臺開發(fā)板可選為magicarm2200開發(fā)板。lpc2210是基于一個支持實時仿真和嵌入式16/32位arm7tdmi-stmcpu的微處理器，該處理器有多個串行通信接口：包括2個同步串行接口(spi)、2個16c550工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)異步串行接口(uart)和高速i2c接口，多達(dá)76個通用i/o口(可承受5v電壓)，片內(nèi)晶振頻率范圍1～30mhz，通過鎖相環(huán)(pll)可實現(xiàn)cpu最大的操作頻率為60mhz，第一控制模塊可通過串行接口(uart)與第一通信模塊連接，還可通過rs232串行通信接口與第一通信模塊連接。通過該處理器完成對整個機器人群控制裝置的核心控制。第一控制模塊根據(jù)其功能可劃分多個控制單元：控制單元f1、控制單元f2、控制單元f3、控制單元f4、控制單元f5、控制單元f6、控制單元f7、控制單元f8和控制單元f9。每個控制單元分別對應(yīng)一種控制命令。

控制端的組網(wǎng)信號或經(jīng)控制端處理器進行編碼處理后的控制信號，需要發(fā)送到機器人群。控制端和機器人群通過第一通信模塊和第二通信模塊實現(xiàn)通信連接。第一通信模塊與第二通信模塊均可選為zigbee模塊。其中，通過將第一通信模塊設(shè)置為路由節(jié)點，第二控制模塊設(shè)置為端節(jié)點，組建成zigbee網(wǎng)絡(luò)，通過zigbee網(wǎng)絡(luò)進行控制端與多個機器人之間的通信。zigbee模塊可選的控制芯片包括cc2430。cc2430內(nèi)部集成一個增強型8051mcu內(nèi)核和一個符合ieee802.15.4規(guī)范的2.4ghz無線收發(fā)器，可用于構(gòu)建zigbee網(wǎng)絡(luò)。

cc2430具有成本低的優(yōu)點，可方便設(shè)置在多個機器人以及控制端上，cc2430還具有功耗低的特點，可滿足對機器人群控制的長時間通信需求。

第一通信模塊與第二通信模塊還可選為5g通信模塊。通過5g通訊協(xié)議實現(xiàn)控制端和機器人群之間的信息發(fā)送和接收。5g通信的頻段為3.4-3.6ghz，相較現(xiàn)有通信設(shè)備工作在2.4ghz頻段，選擇5g通信模塊進行通信受到的干擾較小，并且，5g通信還具有通信速率高的優(yōu)點，利用5g通信模塊進行通信可提高控制端對機器人群的控制效率。

當(dāng)然，第一通信模塊和第二通信模塊還可有其他設(shè)置方式，參見圖3，為本申請實施例提供的另一種機器人群控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，第一通信模塊還可選為第一5g通信模塊，其中一個機器人(第一機器人)的第二通信模塊包括zigbee模塊和第二5g通信模塊，且zigbee模塊設(shè)置為路由節(jié)點，其他機器人(包括第二機器人、第三機器人和第四機器人)的第二通信模塊選為zigbee模塊，且zigbee模塊均設(shè)置為端節(jié)點。通過在第一5g通信與第二5g通信模塊之間建立進行通信連接，在第二5g通信模塊與路由節(jié)點zigbee模塊之間建立通信連接，在路由節(jié)點zigbee模塊與各端節(jié)點zigbee模塊之間建立通信連接，從而實現(xiàn)操作端與機器人群的通信連接。

第一機器人的第二5g通信模塊接收來自操作端的第一5g通信模塊后，從組網(wǎng)信號中獲取其中一個空閑的網(wǎng)絡(luò)地址作為該機器人的網(wǎng)絡(luò)地址。其中，空閑的網(wǎng)絡(luò)地址為未被其他機器人所使用的網(wǎng)絡(luò)地址。第二機器人的zigbee模塊接收來自路由節(jié)點zigbee模塊轉(zhuǎn)發(fā)的組網(wǎng)信號，從組網(wǎng)信號中獲取其中一個空閑的網(wǎng)絡(luò)地址作為第二機器人的網(wǎng)絡(luò)地址。第三機器人和第四機器人獲取網(wǎng)絡(luò)地址的方法與第二機器人相同，在此不再贅述。

第二通信模塊接收來自操作端的第一通信模塊或來自路由節(jié)點zigbee模塊的控制信號后，將控制信號發(fā)送到第二控制模塊進行解碼處理，第二控制模塊對控制信號進行解碼后，判斷控制信號內(nèi)包含的網(wǎng)絡(luò)地址是否與該機器人的網(wǎng)絡(luò)地址相同，如果相同，則控制該機器人執(zhí)行與控制信號相對應(yīng)的動作；如果不同，則保持接收控制信號之前的動作狀態(tài)。

進一步的，各機器人上還設(shè)置有拍攝模塊，拍攝模塊與第二控制模塊連接，拍攝模塊包括微型攝像頭，用于拍攝機器人的動作并將拍攝信息發(fā)送到第二控制模塊，由第二控制模塊對拍攝信息進行編碼處理后經(jīng)第二通信模塊和第一通信模塊發(fā)送到第一控制模塊；控制端還包括報警模塊，報警模塊與第一控制模塊連接，第一控制模塊對拍攝信息進行解碼處理后，對拍攝信息進行故障判斷，如果機器人沒有完成控制信號對應(yīng)的動作或完成不到位，則判定機器人發(fā)生故障，控制報警模塊進行報警，從而提示操作人員進行下一步控制或停止機器人工作等故障處理。

當(dāng)然，第二控制模塊還可連接有其他檢測模塊，或設(shè)置有故障檢測單元，用于對拍攝模塊的拍攝信息進行故障分析檢測，或者用于對機器人的其他模塊或電路進行檢測，當(dāng)?shù)诙刂颇K判定機器人完成動作存在問題或存在其他故障時，再向操作端進行反饋，操作端的報警模塊可根據(jù)故障類別、故障嚴(yán)重程度進行區(qū)別報警。

控制端還包括顯示模塊，顯示模塊與第一控制模塊連接，顯示模塊包括顯示器，可顯示輸入模塊的輸入信息、控制端的控制信息、機器人的狀態(tài)信息和報警模塊的報警信息等信息。

由上述實施例可見，本申請?zhí)峁┑臋C器人群控制裝置，在控制端設(shè)置輸入模塊、第一控制模塊、第一通信模塊，在多個機器人內(nèi)設(shè)置第二控制模塊和第二通信模塊，第一通信模塊與第二通信模塊通信連接?？刂贫送ㄟ^第一通信模塊可實現(xiàn)與多個機器人的第二通信模塊進行同時通信，從而同時發(fā)出對多個機器人的控制指令，進而對多個機器人進行控制，控制效率高；進一步的，通過輸入模塊可輸入組網(wǎng)信號，控制多個機器人進行組網(wǎng)，組網(wǎng)信號內(nèi)包含多個網(wǎng)絡(luò)地址，各不同機器人通過第二通信模塊可分別獲得一個網(wǎng)絡(luò)地址，控制端發(fā)出的控制信號內(nèi)包含至少一個網(wǎng)絡(luò)地址，當(dāng)機器人的網(wǎng)絡(luò)地址包含于控制信號內(nèi)時，機器人執(zhí)行與控制信號相對應(yīng)的動作，有效保障了機器人能夠根據(jù)不同的控制命令分別執(zhí)行相應(yīng)的動作，控制的正確性高。

以上所述的本發(fā)明實施方式并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。