一种群机器人协同调度测控方法及系统平台的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于工业自动控制领域，特别设及一种群机器人协同调度测控方法及系统 平台。
【背景技术】
[0002] 随着竞争的激烈化，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高， 多品种小批量生产模式受到更多关注，实现智能化、自动化的生产线是非常迫切而必要的。 目前的生产线虽然可W实现生产自动化，但主要靠人工操作控制，并且机器人只能完成单 一指定动作，复杂的工序需要多台机器人顺序工作，占地面积大，生产效率低，流水线设备 一旦发生故障，就需要做出很大调整或更换整套设备。
【发明内容】
[0003] 为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种群机器人协同调度测 控方法及系统平台，其控制灵活，占地空间小，实用性强，可扩展性强，实现了高效率、柔性 化生产。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
[00化]一种群机器人协同调度测控系统平台，包括控制中屯、1、机器人工作站2 W及用于 实现控制中屯、1和机器人工作站2之间无线通信的无线模块3,其中：
[0006] 所述机器人工作站2包括一个环形输送装置26,绕环形输送装置设置26设置有若 干智能机器人，每个智能机器人均具有供料模块、加工模块、装配模块、分炼模块W及可W 与无线模块3通信的通信模块；
[0007] 所述控制中屯、1向各个智能机器人发送控制指令，控制各个智能机器人中相应的 工作模块运行，某一工作模块运行时，该智能机器人即为相应的功能机器人。
[000引所述机器人工作站2包括原料区28和成品区27,位于原料区28附近的智能机器 人的供料模块始终工作，而位于成品区27附近的智能机器人的分炼模块始终工作，其余智 能机器人由控制中屯、1控制相应模块工作。
[0009] 基于所述群机器人协同调度测控系统平台的测控方法，包括W下步骤：
[0010] 首先，通过控制中屯、1输入订单信息，包括所需产品及元件的种类和数量；
[0011] 其次，控制中屯、1根据订单信息和调度算法制定相应的调度方案，并按照调度方 案通过无线模块3向所述智能机器人发送调度指令；
[0012] 所述调度方案为：
[0013] 采用离散事件排队调度系统实现群机器人协同调度，其中，加工机器人-元件单 级排队模型和装配机器人-元件单级排队模型构成M/M/c/K混合制排队模型，分炼机器 人-成品单级排队模型构成M/M/1/K损失制模型；
[0014] 最后，所述智能机器人通过无线网络接收控制中屯、1发送的指令，并根据指令内 容开始或结束工作。
[0015] 负责分炼的智能机器人每分炼一次成品271，将分炼信息反馈给控制中屯、1，产品 不合格时，控制中屯、1通知负责供料的智能机器人在原有的供料数量上增加1 ;产品合格 时，控制中屯、1统计合格成品271数量的参数增加1 ;当统计合格成品271数量的参数值等 于订单需求值时，控制中屯、1通过Wifi无线网络通知机器人工作站2中的所有机器人结束 工作。
[0016] 与现有技术相比，本发明系统平台采用机器人智能协同作业，根据订单信息制定 相应的调度方案，可根据客户产品的工艺要求灵活调节机器人数量和环形输送装置转速， 可满足不同类型产品的生产需求，既提高了生产效率，又节省了生产设备投入和占地面积。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明群机器人协同调度测控系统平台的架构图。
[0018] 图2为本发明群机器人协同调度测控方法的流程示意图。
[0019] 图3为本发明实施例中群机器人协同调度测控方法的工作流程图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
[0021] 如图1所示，本发明群机器人协同调度测控系统平台，包括控制中屯、1、机器人工 作站2 W及用于实现平台无线通信的无线模块3,控制中屯、1与机器人工作站2 W控制中屯、 1为中屯、组成互联网络，采用Wifi无线网络通信技术进行通信。
[0022] 机器人工作站2包括一个环形输送装置26,绕环形输送装置设置26设置有若干智 能机器人，每个智能机器人均具有供料模块、加工模块、装配模块、分炼模块W及可W与无 线模块3通信的通信模块，具有供料、加工、装配、分炼的功能，同时可实现与控制中屯、1的 无线通信。控制中屯、1向各个智能机器人发送控制指令，控制各个智能机器人中相应的工 作模块运行，某一工作模块运行时，该智能机器人即为相应的功能机器人。其中，智能机器 人的个数和环形输送装置26的转速可根据实际需要调节。
[0023] 机器人工作站2包括原料区28和成品区27,本实施例中，位于原料区28附近的 智能机器人一 21的供料模块始终工作，其为供料机器人，而位于成品区27附近的智能机器 人五25的分炼模块始终工作，其为分炼机器人，而智能机器人一 21和智能机器人五25之 间的智能机器人二22、智能机器人=23、智能机器人四24则由控制中屯、1控制相应模块工 作。
[0024] 群机器人按照控制中屯、1的指令协同工作，负责供料的智能机器人一 21将元件放 入环形输送装置26,负责加工的智能机器人对元件进行加工，负责装配的智能机器人按顺 序将元件装配成成品271，负责分炼的智能机器人五25将成品271放入成品区27。
[0025] 本发明整个工序中存在多个随机事件：
[0026] 供料机器人将元件放入环形输送装置26的间隔时间具有随机性；各元件到达加 工机器人，各元件到达装配机器人，成品到达分炼机器人的时间是随机的。本发明群机器人 协同调度测控方法的流程示意图如图2所示，包括如下步骤：
[0027] 首先，通过控制中屯、1输入订单信息，包括所需产品及元件的种类和数量；
[002引其次，控制中屯、1根据订单信息和调度算法制定相应的调度方案，并按照调度方 案通过无线模块3向所述智能机器人发送调度指令；
[0029] 最后，所述智能机器人通过无线网络接收控制中屯、1发送的指令，并根据指令内 容开始或结束工作。
[0030] 调度方案为：
[0031] 采用离散事件排队调度系统实现群机器人协同调度，其中，加工机器人-元件单 级排队模型和装配机器人-元件单级排队模型构成M/M/c/K混合制排队模型，分炼机器 人-成品单级排队模型构成M/M/1/K损失制模型。
[0032] 本发明的一个实施例如图1所示，原料区28中元件有底座281、弹黃284、巧283 和盒盖282,该产品调度方案如下：
[0033] 整个工序中存在多个随机事件。底座281放入环形输送装置26的间隔时间具有 随机性，未加工底座到达加工机器人，各元件到达装配机器人，成品到达分炼机器人的时间 是随机的。群机器人协同调度采用离散事件排队调度系统，将机器人生产系统分成加工机 器人-底座单级排队模型、装配机器人-元件单级排队模型、分炼机器人-成品单级排队模 型S个排队模型，该S个模型在系统中W串联方式联接。
[0034] 在由加工机器人和未加工底座构成的排队系统中，未加工底座作为顾客，加工机 器人作为服务机构对未加工底座进行加工操作。因为未加工底座在环形输送装置上处于不 断转动当中，队列处于不断变化中，所W服务规则属于随机服务。输入过程为泊松过程，事 件流强度为A 1，服务时间服从参数为的负指数分布，因为加工机器人的数量可W设定 若干个，同时环形输送装置上的空间是有限的，所W该个排队系统构成了 M/M/c/K混合制 排队模型。排队过程计算如下；
[003引 N(ti)为时刻ti本系统中的未加工底座数，At府间内底座数由i变为j的概率 为：
[0036] Pij(Ati) =P{N(ti+Ati) =j|N(ti) =i}
[0037] 计算可得，
[00%]
[0039] 其中，c为加工机器人个数，K为环形输送装置上未加工底座的位置数。
[0040] 令
根据有限过程的生灭极限定理可得，
[0041