应用于机器人产业链模块化设计的示教系统及方法与流程

本发明涉及数据处理及计算机，特别涉及一种应用于机器人产业链模块化设计的示教系统及方法。

背景技术：

1、随着科学技术的不断发展，越来越多的机器人代替人工执行危险以及固定操作步骤的生产任务，给人们生活提供了极大的便利，但是，机器人在运用到产业链时，需要对机器人的执行工作以及工作方式进行有效了解后，才能对机器人进行有效部署；

2、目前，现有的机器人示教系统在高效且高精度的示教方面存在进一步改善的余地，首先，机器人的运行离不开程序的控制，在不了解程序编辑规则的情况下，很难完成对机器人控制程序的编辑，其次，机器人可部署在多种多样的工作环境，用户需要对不同工作环境下的机器人的运行配置进行有效了解才能确保对机器人进行有效部署，传统的示教系统只是简单的向用户展示各个环节的工作原理，并不会将每一操作步骤或者编辑步骤进行详细讲解，用户需自身查找相关资料才能进行相关操作，大大降低了用户学习机器人操作或设计的效率以及准确性；

3、因此，为了克服上述缺陷，本发明提供了一种应用于机器人产业链模块化设计的示教系统及方法。

技术实现思路

1、本发明提供一种应用于机器人产业链模块化设计的示教系统及方法，用以通过将机器人的操作方法以及低代码设计方法生成相应的示教视频，并通过预设显示装置向用户进行示教展示，便于用户直观有效的了解对机器人产业链模块化设计步骤，同时也保障了示教的效果以及准确率，提高了用户学习机器人训练的效率。

2、本发明提供了一种应用于机器人产业链模块化设计的示教系统，包括：

3、姿态分析模块，用于基于作业要求确定机器人在机器人产业链中不同目标作业位置之间的目标移动路径以及各目标作业位置处的动作姿态，并分别确定目标移动路径和动作姿态对应的示教值；

4、步骤确定模块，用于基于示教值从预设低代码库中分别确定目标移动路径和动作姿态对应的低代码模块，并基于预设规则确定对低代码模块的编辑步骤以及基于低代码模块对机器人的控制步骤；

5、示教模块，用于基于编辑步骤和控制步骤生成示教视频，并当监测到用户提交示教请求后，基于预设显示装置将示教视频向用户进行示教展示。

6、优选的，一种应用于机器人产业链模块化设计的示教系统，姿态分析模块，包括：

7、分布特征确定单元，用于获取机器人产业链所在区域的目标地图，并基于目标地图确定机器人产业链中不同工作线在所在区域中的分布特征；

8、工作线位置确定单元，用于提取不同工作线的工作性质，并基于工作性质确定需要机器人参与的目标工作线，且基于不同工作线在所在区域中的分布特征确定目标工作线对应的地理位置；

9、目标作业位置确定单元，还用于基于地理位置确定机器人的目标工作范围，同时，提取目标工作线的业务流程，并基于业务流程确定机器人在目标工作范围内的任务点，且基于任务点得到机器人在机器人产业链中的目标作业位置，其中，目标作业位置至少为一个。

10、优选的，一种应用于机器人产业链模块化设计的示教系统，姿态分析模块，包括：

11、位置获取单元，用于获取机器人在机器人产业链中的目标作业位置、机器人产业链中的机器人密度以及机器人不移动时的工作空间范围，并基于机器人密度以及机器人不移动时的工作空间范围对目标作业位置进行划分，确定每一机器人对应的子目标作业位置集合；

12、执行步骤确定单元，用于确定子目标作业位置集合中各子目标作业位置在机器人产业链中的地理分布，同时，获取机器人产业链的作业要求，并基于作业要求确定各子目标作业位置对应的目标执行步骤的执行逻辑；

13、路径确定单元，用于基于执行逻辑确定各子目标作业位置的周期性执行先后顺序，并基于周期性执行先后顺序以及各子目标作业位置在机器人产业链中的地理分布确定机器人在机器人产业链中不同目标作业位置之间的目标移动路径。

14、优选的，一种应用于机器人产业链模块化设计的示教系统，姿态分析模块，包括：

15、要求解析单元，用于获取机器人产业链的作业要求，并基于作业要求确定机器人产业链中每一目标作业位置处的任务目标，且基于任务目标确定机器人在相应目标作业位置处的连贯动作；

16、动作解析单元，用于基于时间发展顺序和预设时间间隔对连贯动作进行拆分，得到静态动作集合，并提取静态动作集合中每一静态动作的执行主体；

17、姿态确定单元，用于确定每一静态动作的执行主体的运动特征，并基于运动特征确定每一执行主体在不同时刻的动作姿态，同时，基于时间发展顺序对不同时刻的动作姿态进行汇总，并对汇总后的动作姿态进行关联并平滑处理，得到机器人在各目标作业位置处的动作姿态。

18、优选的，一种应用于机器人产业链模块化设计的示教系统，姿态分析模块，包括：

19、结果获取单元，用于获取得到的机器人在机器人产业链中不同目标作业位置之间的目标移动路径以及各目标作业位置处的动作姿态，并基于目标移动路径确定机器人在相邻目标作业位置之间的移动方向以及单次移动距离；

20、动作参数分析单元，用于基于动作姿态确定机器人在不同目标作业位置处每一执行动作的动作状态变化量，并基于动作状态变化量确定机器人在不同目标作业位置处的动作参数；

21、示教值确定单元，用于基于移动方向以及单次移动距离确定机器人的第一示教值，基于动作参数确定机器人的第二示教值，并分别将第一示教值和第二示教值与对应的目标作业位置进行关联并绑定，完成对目标移动路径和动作姿态对应的示教值的确定。

22、优选的，一种应用于机器人产业链模块化设计的示教系统，步骤确定模块，包括：

23、示教值获取单元，用于获取得到的机器人在机器人产业链中不同目标作业位置之间的目标移动路径以及各目标作业位置处的动作姿态，并分别提取目标移动路径的第一标识和动作姿态的第二标识；

24、匹配单元，用于基于第一标识和第二标识分别从预设低代码库中确定路径低代码库和动作低代码库，并基于目标移动路径和动作姿态对应的示教值分别对路径低代码库中的第一低代码模块和动作低代码库中的第二低代码模块进行相似性匹配，且将相似度大于预设相似度阈值的第一低代码模块和第二低代码模判定为目标移动路径和动作姿态对应的低代码模块；

25、编辑步骤确定单元，用于确定将低代码模块从对应路径低代码库和动作低代码库中拖拽至预设可视化编辑界面的拖拽步骤，并基于拖拽结果确定预设可视化编辑界面中的低代码模块与机器人产业链中当前执行项目的关联关系，且基于关联关系以及预设规则确定基于预设可视化编辑界面对低代码模块的编辑步骤；

26、控制步骤确定单元，用于基于编辑步骤得到对机器人的完整控制程序，并将完整控制程序进行封装，得到控制程序文件，且确定预设可视化编辑界面与机器人对接的目标端口；

27、所述控制步骤确定单元，用于确定预设可视化编辑界面基于目标端口将控制程序文件传输至机器人终端的注意事项、对接步骤以及对接步骤的逻辑顺序，并基于注意事项、对接步骤以及对接步骤的逻辑顺序得到基于低代码模块对机器人的控制步骤。

28、优选的，一种应用于机器人产业链模块化设计的示教系统，示教模块，包括：

29、步骤获取单元，用于获取得到的编辑步骤和控制步骤，并提取编辑步骤和控制步骤中的操作步骤特征，且基于预设图像采集设备采集每一操作步骤特征对应的目标图像；

30、视频生成单元，用于基于编辑步骤和控制步骤的执行顺序将操作步骤特征对应的目标图像进行关联，得到目标图像集合，并提取目标图像集合中相邻目标图像之间的图像特征，且基于图像特征对相邻目标图像的衔接处进行平滑处理，得到编辑步骤和控制步骤对应的初始示教视频；

31、音频获取单元，用于基于预设服务器调取编辑步骤和控制步骤对应的示教语音，并对示教语音进行语义识别，得到示教语音的目标语义；

32、融合单元，用于基于目标语义确定示教语音在不同时刻的示教主旨，并基于示教主旨确定示教语音在不同时刻与初始示教视频的对应关系，且基于对应关系将初始示教视频与示教语音进行融合，得到示教视频。

33、优选的，一种应用于机器人产业链模块化设计的示教系统，示教模块，包括：

34、监测单元，用于实时监测预设显示装置中电信号的变化阈值，并当电信号的变化阈值大于预设变化阈值时，判定存在用户提交示教请求，且基于判定结果提取预设显示装置的配置参数；

35、显示及效果评估单元，用于基于预设显示装置的配置参数对示教视频进行格式适配，并将格式适配后的示教视频在预设显示装置中的悬浮窗口进行示教展示，同时，实时获取用户基于示教展示结果在预设显示装置上的操作数据，并基于操作数据评估对机器人产业链模块化设计的示教效果。

36、优选的，一种应用于机器人产业链模块化设计的示教系统，显示及效果评估单元，包括：

37、数据获取子单元，用于获取用户基于示教展示结果在预设显示装置上的操作数据，并提取操作数据的数据特征，且基于数据特征确定用户每一操作步骤的操作特征；

38、校验子单元，用于将操作特征与示教视频对应的基准操作特征进行比较，并基于比较结果确定操作特征与基准操作特征一致的目标数量，同时，统计用户基于示教展示结果在预设显示装置上执行的操作步骤的总数，并基于目标数量以及操作步骤的总数计算用户在示教展示结果下的操作准确率；

39、效果评估子单元，用于基于操作准确率计算示教视频的示教效果评估值，并当示教效果评估值小于预设效果阈值时，确定用户在示教视频下发生的错误操作步骤，且确定错误操作步骤在示教视频中对应的视频片段；

40、优化子单元，用于基于预设细化规则对视频片段中的示教步骤进行细化，直至示教视频的示教效果评估值大于或等于预设效果阈值，完成对示教视频的优化。

41、本发明提供了一种应用于机器人产业链模块化设计的示教方法，包括：

42、步骤1：基于作业要求确定机器人在机器人产业链中不同目标作业位置之间的目标移动路径以及各目标作业位置处的动作姿态，并分别确定目标移动路径和动作姿态对应的示教值；

43、步骤2：基于示教值从预设低代码库中分别确定目标移动路径和动作姿态对应的低代码模块，并基于预设规则确定对低代码模块的编辑步骤以及基于低代码模块对机器人的控制步骤；

44、步骤3：基于编辑步骤和控制步骤生成示教视频，并当监测到用户提交示教请求后，基于预设显示装置将示教视频向用户进行示教展示。

45、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

46、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。