一种基于大数据的远程控制机器人的制作方法

本发明涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种基于大数据的远程控制机器人。

背景技术：

机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量,服务人类生活,扩大或延伸人的活动及能力范围。现有技术中，机器人大多是遥控控制，但大多是近距离遥控控制，控制距离有限，有时候难以进行作业控制，因此，存在改进空间。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于大数据的远程控制机器人。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括多个上位机、api接口、下位机，上位机通过所述api接口连接所述下位机，所述下位机包括4轴机器人运动学算法、6轴机器人运动学算法和并联机器人运动学算法，在反解方程式的基础上建立位姿变换矩阵

依次左乘建立矩阵等式，化简如下：

式中：ci＝cosθi，si＝sinθi，cij＝cos(θi+θj)，sij＝sin(θi+θj)，i＝1～4，j＝1～4。θ1、θ2、d3、θ4为机器人运动学反解；从而支持4轴机器人、6轴机器人和并联机器人，根据下式求得位姿变换矩阵；

式中：

结合仿真位姿变换矩阵，实时从下位机获取关节转角以及连杆长度，依次旋转平移机器人连杆，实现机器人的远程控制。

进一步，所述远程控制机器人的运动控制方式分为手动与自动，手动控制包括关节运动控制和直角运动控制，其中关节运动直接控制各连杆旋转，直角运动需要将目标位置反解为关节转角，再进行关节控制，自动控制通过译码器从程序指令中提取目标位姿和运动属性，基于插补器计算运动点位，然后反解关节转角，最后进行关节控制。

本发明的有益效果在于：

本发明是一种基于大数据的远程控制机器人，与现有技术相比，本发明基于大数据建立机器人关节转角与末端位姿的转换矩阵；结合机器人连杆模型编写仿真算法，实时模拟机器人实体的运动；分析机器人运动工艺和跟随工艺的实现机理，基于不同工艺设计控制算法，提高远程控制能力及远程控制精度，实现机器人远程作业精度，具有推广应用的价值。

附图说明

图1是本发明的运动学算法流程图；

图2是本发明的机器人运动控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示：本发明包括多个上位机、api接口、下位机，上位机通过所述api接口连接所述下位机，所述下位机包括4轴机器人运动学算法、6轴机器人运动学算法和并联机器人运动学算法，在反解方程式的基础上建立位姿变换矩阵依次左乘建立矩阵等式，化简如下：

式中：ci＝cosθi，si＝sinθi，cij＝cos(θi+θj)，sij＝sin(θi+θj)，i＝1～4，j＝1～4。θ1、θ2、d3、θ4为机器人运动学反解；从而支持4轴机器人、6轴机器人和并联机器人，根据下式求得位姿变换矩阵；

式中：

结合仿真位姿变换矩阵，实时从下位机获取关节转角以及连杆长度，依次旋转平移机器人连杆，实现机器人的远程控制。

如图2所示：所述远程控制机器人的运动控制方式分为手动与自动，手动控制包括关节运动控制和直角运动控制，其中关节运动直接控制各连杆旋转，直角运动需要将目标位置反解为关节转角，再进行关节控制，自动控制通过译码器从程序指令中提取目标位姿和运动属性，基于插补器计算运动点位，然后反解关节转角，最后进行关节控制。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.一种基于大数据的远程控制机器人，其特征在于：包括多个上位机、api接口、下位机，上位机通过所述api接口连接所述下位机，所述下位机包括4轴机器人运动学算法、6轴机器人运动学算法和并联机器人运动学算法，在反解方程式的基础上建立位姿变换矩阵依次左乘建立矩阵等式，化简如下：

式中：ci＝cosθi，si＝sinθi，cij＝cos(θi+θj)，sij＝sin(θi+θj)，i＝1～4，j＝1～4。θ1、θ2、d3、θ4为机器人运动学反解；从而支持4轴机器人、6轴机器人和并联机器人，根据下式求得位姿变换矩阵；

式中：

结合仿真位姿变换矩阵，实时从下位机获取关节转角以及连杆长度，依次旋转平移机器人连杆，实现机器人的远程控制。

2.根据权利要求1所述的基于大数据的远程控制机器人，其特征在于：所述远程控制机器人的运动控制方式分为手动与自动，手动控制包括关节运动控制和直角运动控制，其中关节运动直接控制各连杆旋转，直角运动需要将目标位置反解为关节转角，再进行关节控制，自动控制通过译码器从程序指令中提取目标位姿和运动属性，基于插补器计算运动点位，然后反解关节转角，最后进行关节控制。

技术总结
本发明公开了一种基于大数据的远程控制机器人，包括多个上位机、API接口、下位机，上位机通过所述API接口连接所述下位机，所述下位机包括4轴机器人运动学算法、6轴机器人运动学算法和并联机器人运动学算法，本发明基于大数据建立机器人关节转角与末端位姿的转换矩阵；结合机器人连杆模型编写仿真算法，实时模拟机器人实体的运动；分析机器人运动工艺和跟随工艺的实现机理，基于不同工艺设计控制算法，提高远程控制能力及远程控制精度，实现机器人远程作业精度，具有推广应用的价值。

技术研发人员：张伟;师超;张丽红;段颖妮;王新锋;王鑫
受保护的技术使用者：西安文理学院
技术研发日：2020.07.22
技术公布日：2020.10.13