控制机器人停止的方法、装置、存储介质及机器人系统与流程

本发明涉及工业机器人领域，特别是涉及一种控制机器人停止的方法、装置、存储介质及机器人系统。

背景技术：

目前，机器人已应用到各个领域，比如工业领域。工业机器人分为机器人本体和控制系统，机器人本体与控制系统通过动力线与信号线连接，控制系统通过动力线输出控制机器人运动的运动轨迹信号，以使机器人按照一定的运动轨迹运动。

为了保证机器人能够安全停止，现有技术是通过断开接触器，从而使机器人停止运动。由于接触器寿命有限，频繁的动作会使其迅速老化，给后期维护带来不便，且接触器的动作噪音较大，用户体验差。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种控制机器人停止的方法、装置、存储介质及机器人系统，延长了机器人的控制装置的寿命，减小噪声，提高了用户体验。

为解决上述技术问题，本发明采用的第一个技术方案是：提供一种机器人的控制装置，所述控制装置包括：逻辑控制电路、驱动电路以及半导体选通电路；所述逻辑控制电路分别与所述驱动电路和所述半导体选通电路的控制端连接，所述半导体选通电路的第一连接端用于与外部电源连接，所述半导体选通电路的第二连接端与所述驱动电路连接；所述驱动电路用于与所述机器人连接；所述逻辑控制电路用于在接收到第一触发指令后向所述半导体选通电路输出第一控制信号，控制所述半导体选通电路的断开以控制所述驱动电路的电源断开，以切断所述机器人的动力信号。

为解决上述技术问题，本发明采用的第二个技术方案是：提供一种控制机器人停止的方法，所述控制机器人停止的方法包括：机器人的控制装置在其逻辑控制电路接收到第一触发指令后向其半导体选通电路输出第一控制信号；根据所述第一控制信号控制所述半导体选通电路的断开，以使所述机器人的控制装置的驱动电路的电源断开，以切断所述机器人的动力信号；其中，所述逻辑控制电路分别与所述驱动电路和所述半导体选通电路的控制端连接所述半导体选通电路的第一连接端用于与外部电源连接，所述半导体选通电路的第二连接端与所述驱动电路连接；所述驱动电路用于与所述机器人连接。

为解决上述技术问题，本发明采用的第三个技术方案是：提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述程序能够被执行实现本发明任一所述的控制机器人停止的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的第四个技术方案是：提供一种机器人系统，所述机器人系统包括机器人的控制装置、机器人以及外部电源；所述机器人的控制装置包括逻辑控制电路、驱动电路以及半导体选通电路；所述逻辑控制电路分别与所述驱动电路和所述半导体选通电路的控制端连接，所述半导体选通电路的第一连接端与所述外部电源连接，所述半导体选通电路的第二连接端与所述驱动电路连接；所述驱动电路与所述机器人连接；所述逻辑控制电路用于在接收到第一触发指令后向所述半导体选通电路输出第一控制信号，控制所述半导体选通电路的断开以控制所述驱动电路的电源断开，以切断所述机器人的动力信号。

本发明的有益效果是：本实施方式的机器人的控制装置包括半导体选通电路，在机器人的控制装置在接收到触发指令后向半导体选通电路输出控制信号，控制半导体选通电路的断开以控制驱动电路的电源断开，从而切断机器人的动力信号。半导体选通电路根据控制信号断开选通支路，从而断开电源，可避免由于人员操作而带来的安全隐患，同时，可延长机器人的控制装置的寿命，另一方面减小电源切换过程中的噪声，提高用户体验。

附图说明

图1是本发明机器人系统一实施方式的结构示意图；

图2是图1机器人系统中机器人的控制装置一实施方式的结构示意图；

图3是本发明机器人的控制装置一实施方式的结构示意图；

图4是本发明控制机器人停止的方法一实施方式的结构示意图；

图5是本发明存储介质一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种控制机器人停止的方法、装置、存储介质及机器人系统，为使本发明的目的、技术方案和技术效果更加明确、清楚，以下对本发明进一步详细说明，应当理解此处所描述的具体实施条例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

参阅图1，图1是本发明机器人系统一实施方式的结构示意图，该机器人系统10包括外部电源11、机器人的控制装置12以及机器人13。

其中，机器人的控制装置12包括逻辑控制电路、驱动电路以及半导体选通电路；逻辑控制电路分别与驱动电路和半导体选通电路的控制端连接，半导体选通电路的第一连接端与外部电源11连接，半导体选通电路的第二连接端与驱动电路连接；驱动电路与机器人13连接。

具体地，逻辑控制电路用于在接收到第一触发指令后向半导体选通电路输出第一控制信号，控制半导体选通电路的断开以控制驱动电路的电源断开，以切断机器人13的动力信号。

为了清楚的说明上述实施方式的机器人的控制装置12的具体结构，请参阅图2，图2是图1机器人系统中机器人的控制装置一实施方式的结构示意图。

如图2所示，本实施方式的机器人的控制装置12包括：逻辑控制电路121、驱动电路123以及半导体选通电路122。

其中，半导体选通电路122包括可控硅，可控硅是一种具有三个pn结的四层结构的大功率半导体器件，可用来作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等。在本实施方式中，利用可控硅作为开关，以控制半导体选通电路122的通断。可控硅为电子器件，不仅体积小所占用的硬件资源较少，而且在断电时无明显声响，噪音较小，且能够有效降低开关电流。

其中，逻辑控制电路121分别与驱动电路123和半导体选通电路122的控制端连接，半导体选通电路122的第一连接端用于与外部电源11连接，半导体选通电路122的第二连接端与驱动电路123连接，驱动电路123用于与机器人13连接。

其中，外部电源11可以为提供220v三相电源的设备，半导体选通电路122的第一连接端与电源线连接，以获取电源。当半导体选通电路122的选通支路连通时，即半导体选通电路122的第一连接端与第二连接端连通时，机器人13通过驱动电路123获取动力信号。而当半导体选通电路122断开时，驱动电路123与外部电源11断开，进而切断了机器人13的动力信号。

具体地，机器人13的信号线以及动力与抱闸线分别与驱动电路123连接，驱动电路123通过动力与抱闸线向机器人13提供动力源，驱动电路123通过信号线输出机器人的控制装置12所发出的运动轨迹指令以使机器人13按照该运动轨迹指令运行，同时驱动电路123也可通过信号线接收机器人13的反馈信号，以实时根据该反馈信号调节机器人13的运动精度。

目前，机器人13主要应用于工业领域，是多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，来实现各种功能的一种机器。机器人13可以根据用户所发出的指令运行，也可以按照预先编排的程序运行。

在一个具体地应用场景中，机器人13为点位型机器人，比如，机器人手臂，能够完成机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业。在另一个应用场景中，机器人13为连续轨迹型机器人，能够完成连续焊接和涂装等作业。

目前，为了满足机器人的安全停止的需求，主要是采用接触器，以隔离机器人的控制系统的主电路向其驱动电路的动力电源输出，从而使机器人停止。但是由于接触器的寿命有限且频繁的动作会使机器人控制系统的驱动电路迅速老化，给后期的维护带来不便。同时通过接触器切换电路的电源时会伴随较大的开关电流，会对电路造成干扰，进而影响机器人和控制系统的性能。

为了解决上述问题，本实施方式的机器人的控制装置12采用半导体选通电路122，当半导体选通电路122的选通支路断开时，驱动电路123无法接收到电源信号，从而无法向机器人13输出动力信号。

具体地，逻辑控制电路121用于在接收到第一触发指令后向半导体选通电路122输出第一控制信号，控制半导体选通电路122的断开以控制驱动电路123的电源断开，以切断机器人13的动力信号。

在其中的一个实施方式中，机器人的控制装置12在其逻辑控制电路121接收到机器人13处于异常状态或紧急状态的触发指令后，向其半导体选通电路122输出第一控制信号。在一个实际的应用场景中，机器人13处于异常状态或紧急状态的触发指令可以是人为触发的，也可以是由轨迹检测器检测到机器人13处于异常状态或紧急状态后而触发的。

具体地，逻辑控制电路101中预设有第一停止指令，当机器人13遭遇突发异常情况，比如故障时，逻辑控制电路121发出第一停止指令给驱动电路123，驱动电路123按照预设的指令输出对应的停止信号，以使机器人13按照最快的速度停止。

在本实施方式中，机器人13会停止在偏离原轨迹的位置上，当机器人13停止后的预设时间内，比如，在机器人13停止200ms后，逻辑控制电路121输出第一控制信号给半导体选通电路122，以使该半导体选通电路122的第一连接端与第二连接端所在的选通支路断开，以隔离强电。

在此，需要说明的是，前述的第一触发指令是当机器人13处于异常状况或紧急状况时才被触发，即，上述实施方式的停止操作主要是当机器人13处于异常状况或紧急状况时才被触发，能够使机器人13按照最快的速度停止，以应对紧急情况。但是这种停止操作不仅会对机器人13造成一定程度的损害，而且机器人13无法停止在原轨迹上。

进一步地，参阅图3，图3是本发明机器人的控制装置一实施方式的结构示意图。在本实施方式中，机器人的控制装置201包括逻辑控制电路2011、驱动电路2013以及半导体选通电路2012。

其中，逻辑控制电路2011分别与驱动电路2013和半导体选通电路2012的控制端连接，半导体选通电路2012的第一连接端与外部电源203连接，半导体选通电路2012的第二连接端与驱动电路2013连接；驱动电路2013还与机器人202连接。

在本实施方式中，机器人的控制装置201还包括控制器2014，控制器2014与驱动电路2013连接。

具体地，控制器2014用于在接收到第二触发指令时，向驱动电路2013发送第二控制信号，驱动电路2013控制机器人202根据第二控制信号按照预设程序停止工作。

在其中的一个实施方式中，驱动电路2013包括驱动控制电路20131以及驱动功率电路20132，其中，驱动控制电路20131与控制器2014和逻辑控制电路2011连接；驱动功率电路20132与半导体选通电路2012的第二连接端连接，以接收电源信号；驱动功率电路20132还用于与机器人202连接。

驱动控制电路20131用于根据控制器2014的控制信号确定与该控制信号相匹配的控制算法；驱动功率电路20132用于按照控制算法输出对应的驱动功率信号，以使机器人202按照驱动功率信号停止工作。

具体地，控制器2014在接收第二触发指令后，其中，第二触发指令可以是操作人员触发的，比如操作人员触发机器人202停止的触发指令，控制器2014根据该第二触发指令向驱动电路2013发送第二控制信号，驱动电路2013中的驱动控制电路20131根据控制器2014的控制信号确定与控制信号相匹配的控制算法并输出给驱动功率电路20132，驱动功率电路20132按照控制算法输出对应的驱动功率信号，以使机器人202按照驱动功率信号停止工作。其中，驱动功率信号为pwm脉冲宽度调制信号。

本实施方式的停止操作可以使机器人202停止在原轨迹上，且不会对机器人202造成损害。

在另一个实施方式中，为了隔离强电，区别于上述实施方式，在机器人202停止之后，控制器2014会向逻辑控制电路2011发出第一触发指令，机器人的控制装置201在其逻辑控制电路2011接收到控制器2014所发送的第一触发指令后，向其半导体选通电路2012输出第一控制信号，以使逻控制半导体选通电路2012的断开，以控制驱动电路2013的电源断开，从而切断机器人202的动力信号，以隔离强电。

在此，需要说明的是，本实施方式的第一触发指令是由控制器2014发出的，在机器人202按照第二控制信号停止后，为了隔离强电，控制器2014会进一步发出第一触发指令，以断开半导体选通电路2012，进而切断机器人202的动力信号。

即，本实施方式的第一触发指令的来源与图2所示的实施方式中的第一触发指令的来源是不相同的。但两者所要达到的目的是一样的，均是断开半导体选通电路2012，进而切断机器人202的动力信号。

区别于现有技术，本实施方式的机器人的控制装置包括半导体选通电路，在机器人的控制装置接收到触发指令后向半导体选通电路输出控制信号，控制半导体选通电路的断开以控制驱动电路的电源断开，从而切断机器人的动力信号。半导体选通电路根据控制信号断开选通支路，从而断开电源，可避免由于人员操作而带来的安全隐患，同时，可延长机器人的控制装置的寿命，另一方面减小电源切换过程中的噪声，提高用户体验。

参阅图4，图4是本发明控制机器人停止的方法一实施方式的结构示意图。本实施方式的控制机器人停止的方法适用于上述任一实施方式的机器人的控制装置。本实施方式的控制机器人停止的方法包括：

401：机器人的控制装置在其逻辑控制电路接收到第一触发指令后向其半导体选通电路输出第一控制信号。

本实施方式的机器人的控制装置包括：逻辑控制电路、驱动电路以及半导体选通电路。

其中，半导体选通电路包括可控硅，可控硅是一种具有三个pn结的四层结构的大功率半导体器件，可用来作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等。在本实施方式中，利用可控硅作为开关，以控制半导体选通电路的通断。可控硅为电子器件，不仅体积小所占用的硬件资源较小，而且在断电时无明显声响，噪音较小，且能够有效降低开关电流。

其中，逻辑控制电路分别与驱动电路和半导体选通电路的控制端连接，半导体选通电路的第一连接端与外部电源连接，半导体选通电路的第二连接端与驱动电路连接，驱动电路还与机器人连接。

其中，外部电源可以为提供220v三相电源的设备，半导体选通电路的第一连接端与电源线连接，以获取电源。

具体地，机器人的信号线以及动力与抱闸线分别与驱动电路连接，驱动电路通过动力与抱闸线向机器人提供动力源，驱动电路通过信号线输出机器人的控制装置所发出的运动轨迹指令以使机器人按照该运动轨迹指令运行，同时驱动电路也可通过信号线接收机器人的反馈信号，以实时根据该反馈信号调节机器人的运动精度。

目前，机器人主要应用与工业领域，是多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，来实现各种功能的一种机器。机器人可以根据用户所发出的指令运行，也可以按照预先编排的程序运行。

在一个具体地应用场景中，机器人为点位型机器人，比如，机器人手臂，能够完成机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业。在另一个应用场景中，机器人为连续轨迹型机器人，能够完成连续焊接和涂装等作业。

目前，为了满足机器人的安全停止的需求，主要是采用接触器，以隔离机器人的控制系统的主电路向其驱动电路的动力电源输出，从而使机器人停止。但是由于接触器的寿命有限且频繁的动作会使机器人控制系统的驱动电路迅速老化，给后期的维护带来不便；另一方面接触器是物理按键，不仅动作噪声较大，影响用户体验，而且存在安全隐患。同时通过接触器切换电路的电源时会伴随较大的开关电流，会对电路造成干扰，进而影响机器人和控制系统的性能。

为了解决上述问题，本实施方式的机器人的控制装置采用半导体选通电路，当半导体选通电路的选通支路断开时，驱动电路无法接收到电源信号，从而无法向机器人输出动力信号。

具体地，机器人的控制装置在其逻辑控制电路接收到第一触发指令后，该逻辑控制电路向驱动电路发送停止指令，以使机器人停止；在机器人停止后，逻辑控制电路向机器人的控制装置的半导体选通电路输出第一控制信号。在其中的一个实施方式中，第一触发指令为当机器人处于异常状态或紧急状态时而被触发的指令，该异常状态或紧急状态可以是人为触发的，也可以是由轨迹检测器检测到机器人处于异常状态或紧急状态后而触发的。402：根据第一控制信号控制半导体选通电路的断开，以使机器人的控制装置的驱动电路的电源断开，以切断机器人的动力信号；其中，逻辑控制电路分别与驱动电路和半导体选通电路的控制端连接，半导体选通电路的第一连接端与外部电源连接，半导体选通电路的第二连接端与驱动电路连接；驱动电路还与机器人连接。

在本实施方式中，机器人的控制装置根据第一控制信号控制半导体选通电路的断开，以使机器人的控制装置的驱动电路的电源断开，以切断机器人的动力信号。其中，第一控制信号为控制半导体选通电路通断的使能信号，比如高电平或低电平。

具体地，逻辑控制电路中预设有第一停止指令，当机器人处于异常状态或紧急状态时，例如，当轨迹检测器检测到机器人遭遇突发情况，比如实际轨迹偏离预设轨迹时，逻辑控制电路发出第一停止指令给驱动电路，驱动电路按照预设的指令输出对应的停止信号，以使机器人按照最快的速度停止。

在本实施方式中，机器人会停止在偏离原轨迹的位置上，当机器人停止后的预设时间内，比如，在机器人停止200ms后，逻辑控制电路输出第一控制信号给半导体选通电路，以使该半导体选通电路的第一连接端与第二连接端所在的选通支路断开，以隔离强电。

在此，需要说明的是，前述的第一触发指令是当机器人13处于异常状况或紧急状况时才被触发，即，上述实施方式的停止操作主要是当机器人13处于异常状况或紧急状况时才被触发，能够使机器人按照最快的速度停止，以应对紧急情况。但是这种停止操作不仅会对机器人造成一定程度的损害，而且机器人无法停止在原轨迹上。

在本实施方式中，机器人的控制装置还包括控制器，控制器与驱动电路连接。

具体地，控制器用于在接收到第二触发指令时，向驱动电路发送第二控制信号，驱动电路控制机器人根据第二控制信号按照预设程序停止工作。

在其中的一个实施方式中，驱动电路包括驱动控制电路以及驱动功率电路，其中，驱动控制电路与控制器连接；驱动功率电路与半导体选通电路的第二连接端连接，以接收电源信号；驱动功率电路还与机器人连接。

驱动控制电路根据控制器的控制信号确定与该控制信号相匹配的控制算法；驱动功率电路按照该控制算法输出对应的驱动功率信号，以使机器人按照驱动功率信号停止工作。

具体地，控制器在接收第二触发指令后，其中，第二触发指令可以是操作人员发触发的，比如操作人员触发是机器人停止的触发指令，控制器根据该第二触发指令向驱动电路发送第二控制信号，驱动电路中的驱动控制电路根据控制器的控制信号确定与控制信号相匹配的控制算法并输出给驱动功率电路，驱动功率电路按照控制算法输出对应的驱动功率信号，以使机器人按照驱动功率信号停止工作。其中，驱动功率信号为pwm脉冲宽度调制信号。

本实施方式的停止操作可以使机器人停止在原轨迹上，且不会对机器人造成损害。

在另一个实施方式中，为了隔离强电，区别于上述实施方式，在机器人停止之后，控制器会向逻辑控制电路发出第一触发指令，机器人的控制装置在其逻辑控制电路接收到控制器所发送的第一触发指令后，向其半导体选通电路输出第一控制信号，以使逻辑控制电路向半导体选通电路输出对应的控制信号，控制半导体选通电路的断开，以控制驱动电路的电源断开，从而切断机器人的动力信号，以隔离强电。

在此，需要说明的是，本实施方式的第一触发指令是由控制器发出的，在机器人按照第二控制信号停止后，为了隔离强电，控制器会进一步发出第一触发指令，以断开半导体选通电路，进而切断机器人的动力信号。

即，本实施方式的第一触发指令的来源与由于机器人处于异常状况或紧急状况而触发的第一触发指令的来源是不相同的。但两者所要达到的目的是一样的，均是断开半导体选通电路，进而切断机器人的动力信号。

区别于现有技术，本实施方式的机器人的控制装置包括半导体选通电路，在机器人的控制装置在接收到触发指令后向半导体选通电路输出控制信号，控制半导体选通电路的断开以控制驱动电路的电源断开，从而切断机器人的动力信号。半导体选通电路根据控制信号断开选通支路，从而断开电源，可避免由于人员操作而带来的安全隐患，同时，可延长机器人的控制装置的寿命，另一方面减小电源切换过程中的噪声，提高用户体验。

参阅图5，图5是本发明存储介质一实施方式的结构示意图。在本实施方式中，存储介质50中存储有至少一个计算机程序501。程序501用于执行上述任一实施方式中的控制机器人停止的方法。

其中，存储介质50可以是存储芯片、硬盘或者是移动硬盘或者优盘、光盘等其他可读写存储的工具，还可以是服务器等，在此不做具体限定。

基于控制机器人停止的方法前述已详尽描述，在此不再赘谈。

区别于现有技术，本实施方式的机器人的控制装置包括半导体选通电路，在机器人的控制装置在接收到触发指令后向半导体选通电路输出控制信号，控制半导体选通电路的断开以控制驱动电路的电源断开，从而切断机器人的动力信号。半导体选通电路根据控制信号断开选通支路，从而断开电源，可避免由于人员操作而带来的安全隐患，同时，可延长机器人的控制装置的寿命，另一方面减小电源切换过程中的噪声，提高用户体验。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和装置，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。