一种基于移动电子设备的机器人示教系统的制作方法
【专利摘要】一种基于移动电子设备的机器人示教系统，该系统包括移动电子设备、无线路由器和机器人控制器，其中，移动电子设备无线地连接到无线路由器，机器人控制器连接到无线路由器，该系统的工作方法为：所述机器人示教程序在启动时确定所述移动电子设备是否为授权设备；如果确定为授权设备，示教应用程序通过访问机器人控制器里的专门的服务器程序获取机器人相关信息，如果获取到机器人相关信息，则显示机器人基本信息并显示登录界面，用户使用相关账户信息登录后可对机器人进行示教。本发明系统应用移动电子设备来完成机器人的示教工作，与常规的示教盒相比，不仅大大降低了生产成本，还可以与机器人保持一定的安全距离，确保操作人员的人身安全。
【专利说明】
一种基于移动电子设备的机器人示教系统
技术领域
[0001] 本发明提供了一种基于移动电子设备的机器人示教系统，涉及机器人领域，尤其 涉及机器人控制领域。
【背景技术】
[0002] 示教盒是机器人控制系统的重要组成部分。操作者通过示教盒进行手动示教控制 机器人达到不同位姿并记录各个位姿点坐标。利用机器人语言进行在线编程实现程序回放 让机器人执行程序要求的轨迹运动。因此，在工业机器人的应用过程中，示教盒已成为对机 器人来说不可缺少的一部分，其性能的好坏以及用户界面设计合理性将直接关系到工业机 器人使用效果。作为人机界面的机器人示教盒也经历了不断的改进，由单一的命令输入、信 息代码显示工具发展成为集编程、测试、维护、系统设置等功能于一身的独立系统，在机器 人系统中起着举足轻重的作用。对于这样一个系统，提出了如下要求： (1) 提供可靠友好的人机接口界面； (2) 完成与主机的通讯任务并显示信息及必要的操作提示； (3) 应用程序示教、编辑； (4) 执行程序测试、监控程序再现； (5) 可实现工具参数、主机、外部设备、机器人外部轴参数设置； (6) 机器人工作状态、系统状态及错误信息显示。
[0003] 现有的机器人示教系统一般都是一个专门的硬件装置，有显示屏，触摸屏等输入 输出设备，通过线缆与机器人控制柜相连，实现对机器人的示教、控制。该专有装置需单独 开发与生产，成本较高。另外通过线缆的方式与控制柜相连，也束缚了操作人员的自由移 动。如果线缆较短，离机器人较近，还有一定的危险性。
[0004] 现在的一些电子设备如智能手机、平板电脑等都具有性能强大的硬件平台，如果 能够利用这些设备的硬件平台通过软件编程来完成对机器人的示教工作，将不仅大大地降 低示教盒的生产成本，还可以通过无线连接的方式对机器人进行示教，可以与机器人保持 一定的安全距离，确保了机器人操作人员的人身安全。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种基于移动电子设备的机器人示教系统，该系统应用移动电子设 备来完成机器人的示教工作，与常规的示教盒相比，不仅大大降低了生产成本，还可以与机 器人保持一定的安全距离，确保操作人员的人身安全。
[0006] 本发明提供的技术方案如下：一种基于移动电子设备的机器人示教系统，所述机 器人示教系统包括移动电子设备、无线路由器和机器人控制器，所述移动电子设备安装有 机器人示教程序并通过无线方式连接到无线路由器，所述机器人控制器连接到无线路由 器，所述机器人示教系统的工作方法如下： 步骤一，所述机器人示教程序在启动时确定所述移动电子设备是否为可对机器人示教 的授权设备； 步骤二，如果在步骤一中确定所述移动电子设备为授权设备，则示教应用程序通过访 问机器人控制器里的专门的服务器程序以获取机器人相关信息，如果获取到机器人相关信 息，则显示机器人基本信息并显示登录界面;如果未获取机器人相关信息，则提示无机器人 连接并退出； 步骤三，如果步骤二中显示登录界面并且用户使用相关账户信息成功登录后，示教应 用程序自动启动心跳检测进程，检查示教应用程序与机器人之间的连接是否正常，如果检 测到连接断开则停止机器人的一切动作以确保安全。
[0007] 进一步地，在步骤一中，确定所述移动电子设备是否为可对机器人示教的授权设 备的方法为:示教应用程序自动读取电子设备的IMEI和MAC地址信息，然后查询该IMEI和 MC地址在预先存储于示教应用程序的安全验证数据库中是否存在，如果存在，则移动电子 设备为可对机器人示教的授权设备;否则提示所述移动电子设备为非法设备并退出示教应 用程序。
[0008] 进一步地，在步骤一中，采用网上注册方式确定所述移动电子设备是否为可对机 器人示教的授权设备。
[0009] 本发明所提出的基于移动电子设备的机器人示教系统具有如下突出优点： 本发明的系统可以利用现有的电子设备如智能手机、平板电脑通过无线连接的方式对 机器人进行示教。通过在电子设备中安装相应的示教应用程序，即可通过移动电子设备无 线地对连接到同一个无线路由器的机器人进行示教。利用移动电子设备通过无线方式对机 器人进行示教将不仅大大降低了示教盒的生产成本，可以与机器人保持一定的安全距离， 确保了机器人操作人员的人身安全。
【附图说明】
[0010] 图1是本发明的机器人示教系统的组成示意图； 图2是本发明的机器人示教系统的工作流程图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细描述:本实施例在以本发明技 术方案为前提下进行实施，给出了实施方式和操作过程，但本发明的保护范围不限于下述 的实施。
[0012] 图1是本发明的机器人示教系统的组成示意图。
[0013] 图2是本发明的机器人示教系统的工作流程图。现给出一个具体的实施例对该工 作流程进行详细的描述。在该实施例中，移动电子设备为手机。第一步，将手机通过WIFI连 接到无线路由器，将机器人控制器通过网线连接到无线路由器；。第二步，启动安装在手机 上的机器人示教应用程序;第三步，示教应用程序在启动时，自动读取手机的頂EI和MAC地 址，其中读取到的頂EI为358239051767418，MAC地址为bf: f 5:ac: f9: c7: 50，示教应用程序 在安全验证数据库中的数据查找所读取的MEI和MAC地址是否存在。该安全验证数据库由 示教应用程序开发者事先编写并与示教应用程序绑定在一起，当手机用户在手机上安装示 教应用程序时会同时安装该安全验证数据库。如果示教应用程序在该安全验证数据库中查 找到所读取的MEI号和MAC地址，则说明该手机是经过授权的电子设备，可以对机器人进行 示教，否则说明该手机是非法的。安全验证数据库中所存储的数据格式如下表所示：
由该表可知，頂EI 358239051767418和MAC bf: f5: ac: f9: c7:50在该安全验证数据库 中存在，则所述手机是可以对机器人示教的授权设备;第四步，示教应用程序通过访问机器 人控制器里的专门的服务器程序以获取机器人相关信息。在该实施例中，示教应用程序和 机器人控制器软件采用典型的C/S架构模式。机器人控制器是服务器端，运行专门的服务器 端程序，示教应用程序是客户端程序，二者之间的通信采用套接字编程接口实现。通过套接 字接口，示教应用程序获取连接到无线路由器的机器人产品编号为NRC-BS01-ET-A6S-A20150718001;第五步，获取到机器人产品编号信息表明有机器人连接到手机所连接的无 线路由器上，接着示教应用程序显示登录界面;第六步，用户使用相关账户信息登录示教应 用程序，然后可对机器人进行示教。对机器人示教的操作和界面可以参考常规的示教盒。在 用户成功登录示教应用程序并对机器人进行示教的过程中，示教应用程序在后台会运行心 跳检测进程。心跳检测相当于一个软件看门狗。用户登录系统后，软件自动开启一个线程， 与控制器端建立socket连接，以固定的时间间隔（比如IOs)互发一个小的数据包（比如 "hi"）。如果客户端不能接收到该数据包，则认为连接丢失，用户操作处于不安全状态，然后 提示用户连接丢失并退出。同样控制器端不能接收到该数据包，也认为连接丢失，用户操作 处于不安全状态，立即停止机器人动作，以确保安全。
[0014] 在上述实施例中，移动电子设备是智能手机，同样地平板电脑、ipad等移动电子设 备也是可行的。机器人控制器可以通过网络的方式连接到无线路由器，也可以通过无线方 式连接到无线路由器。
[0015] 使用本发明的系统，可以在一个有限的范围内对机器人进行示教，比如在无线路 由器所覆盖的家庭或者办公场所，这样可以更加方便地控制机器人，同时又能与机器人保 持适当的距离，确保操作人员的人身安全。同时相比专门的示教盒，利用已有的移动电子设 备来进行示教工作可以大大地降低示教盒的生产成本，提高经济效益。
【主权项】
1. 一种基于移动电子设备的机器人示教系统，其特征在于:包括移动电子设备、无线路 由器和机器人控制器，所述移动电子设备安装有机器人示教程序并通过无线方式连接到无 线路由器，所述机器人控制器连接到无线路由器，所述系统的工作方法如下： A. 所述机器人示教程序在启动时确定所述移动电子设备是否为可对机器人示教的授 权设备； B. 如果在步骤A中确定所述移动电子设备为授权设备，则示教应用程序通过访问机器 人控制器里的专门的服务器程序以获取机器人相关信息，如果获取到机器人相关信息，则 显示机器人基本信息并显示登录界面；如果未获取机器人相关信息，则提示无机器人连接 并退出； C. 如果步骤B中显示登录界面并且用户使用相关账户信息成功登录后，示教应用程序 自动启动心跳检测进程，检查示教应用程序与机器人之间的连接是否正常，如果检测到连 接断开则停止机器人的一切动作以确保安全。2. 根据权利要求1所述的基于移动电子设备的机器人示教系统，其特征在于:确定所述 移动电子设备是否为可对机器人示教的授权设备的方法为:示教应用程序自动读取电子设 备的頂EI和MAC地址信息，然后查询该頂EI和MAC地址在预先存储于示教应用程序的安全验 证数据库中是否存在，如果存在，则移动电子设备为可对机器人示教的授权设备;否则提示 所述移动电子设备为非法设备并退出示教应用程序。3. 根据权利要求1所述的基于移动电子设备的机器人示教系统，其特征在于:采用网上 注册方式确定所述移动电子设备是否为可对机器人示教的授权设备。
【文档编号】B25J13/00GK105922257SQ201610271781
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】甘亚光, 张晓龙, 周小娟
【申请人】纳博特南京科技有限公司