CN111488270B - 机器人离线程序的干涉区指令检测方法、***及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了机器人离线程序的干涉区指令检测方法、***、装置及存储介质，所述方法包括以下步骤：获取机器人离线程序；根据机器人离线程序进行干涉区指令匹配检测得到匹配的干涉区指令；基于匹配的干涉区指令，对机器人之间的映射关系进行检测。本发明通过检测干涉区指令的匹配情况，再基于匹配的干涉区指令检测机器人之间的映射情况。通过将干涉区指令的检测流程程序化、自动化和智能化，来替代传统的人工检查，节省了大量的人工成本。本发明可以广泛应用于工业机器人领域。

Description

机器人离线程序的干涉区指令检测方法、***及存储介质

技术领域

本发明涉及工业机器人领域，特别是涉及机器人离线程序的干涉区指令检测方法、***及存储介质。

背景技术

机器人离线程序是仿真工程师在虚拟仿真环境中规划设计的机器人运动路径、指令。机器人离线程序在智能制造领域具有重要作用，在真实的机器人控制器中导入机器人离线程序后，机器人运行离线程序就可以完成与虚拟仿真环境中一致的工作任务。

然而，目前对于机器人离线程序的检查还停留在人工检查阶段。机器人离线程序的检查包含多个关键项，干涉区指令的检查是机器人离线程序质量检查的关键项之一。其中干涉区指令是指，为避免机器人在某一干涉区碰撞而控制机器人进入和退出干涉区的程序指令。干涉区指令的检查包含干涉区指令匹配检查和根据干涉区指令检查机器人之间的映射情况等多道检查手续，如此繁琐复杂的干涉区指令检测流程走下来，需要耗费工程师们大量的时间和精力。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种机器人离线程序的干涉区指令检测方法、***及存储介质。

本发明一方面所采取的技术方案是：

获取机器人离线程序；

根据机器人离线程序进行干涉区指令匹配检测得到匹配的干涉区指令；

基于匹配的干涉区指令，对机器人之间的映射关系进行检测。

本发明另一方面所采取的技术方案是：

机器人离线程序的干涉区指令检测***，包括：

机器人离线程序获取模块，用于获取机器人离线程序；

干涉区指令匹配检测模块，用于根据机器人离线程序进行干涉区指令匹配检测得到匹配的干涉区指令；

机器人映射检测模块，用于基于匹配的干涉区指令，对机器人之间的映射关系进行检测。

本发明另一方面所采取的技术方案是：

机器人离线程序的干涉区指令检测***，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现所述的机器人离线程序的干涉区指令检测方法。

本发明另一方面所采取的技术方案是：

一种存储介质，其中存储有可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行所述的机器人离线程序的干涉区指令检测方法。

本发明的有益效果是：本发明通过检测干涉区指令的匹配情况，再基于匹配的干涉区指令检测机器人之间的映射情况。通过将干涉区指令的检测流程程序化、自动化和智能化，来替代传统的人工检查，节省了大量的人工成本。

附图说明

图1为本发明具体实施例的机器人离线程序的干涉区指令检测方法步骤流程图；

图2为本发明具体实施例的干涉区指令提取格式输入的界面示意图；

图3为本发明具体实施例的机器人离线程序的干涉区指令检测***框图；

图4为本发明具体实施例的另一种机器人离线程序的干涉区指令检测***框图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。

本发明中的机器人是指六轴工业机器人或者可扩展外部轴的工业机器人。

如图1所示，本发明实施例提供了一种机器人离线程序的干涉区指令检测方法，包括以下步骤：

S101、获取机器人离线程序；

具体地，所述机器人离线程序是指，仿真工程师在虚拟仿真环境中规划设计的机器人运动路径、指令。而所述机器人离线程序是由程序指令组成，所述程序指令包括运动指令和逻辑控制指令等。

获取机器人离线程序的方式多种多样，可从机器人数字模型中获取机器人离线程序，所述机器人数字模型是指机器人的数字化模型。使用机器人数字模型来获取机器人离线程序的好处在于，可以针对一台机器人数字模型，获取该机器人数字模型中的部分或全部机器人离线程序，可根据实际情况灵活选择需要检测的机器人离线程序。

S102、根据机器人离线程序进行干涉区指令匹配检测得到匹配的干涉区指令；

具体地，所述干涉区指令是指，为避免机器人在某一干涉区碰撞而控制机器人进入和退出干涉区的程序指令，干涉区指令是程序指令的一种，分布在众多程序指令之中，所述干涉区指令包括进入指令和退出指令，即进入指令和退出指令均为干涉区指令。

所述进入指令是指，控制机器人进入干涉区的程序指令。所述退出指令是指，控制机器人退出干涉区的程序指令。所述干涉区指令匹配是指，进入指令和退出指令需成对出现，且在机器人离线程序中进入指令始终在退出指令之前。

一台机器人可以有多个干涉区指令，因为一台机器人可以进出多个干涉区，并且在一个干涉区内可以与多台机器人发生干涉，例如机器人A和机器人B分别在干涉区号为10和11的干涉区发生干涉，机器人A进入和退出干涉区的进入指令和退出指令需满足：

A进10with B，A退10with B，A进11with B，A退11with B；

A进10with B，A进11with B，A退10with B，A退11with B；

A进10with B，A进11with B，A退11with B，A退10with B；

A进11with B，A进10with B，A退10with B，A退11with B；

A进11with B，A进10with B，A退11with B，A退10with B；

A进11with B，A退11with B，A进10with B，A退10with B；

上述的任意一种情况均属于干涉区指令匹配的情况，而对于缺少退出指令(如，A进10with B，A进11with B，A退11with B，此种情况A进10with B的进入指令缺少A退10withB的退出指令)或者退出指令在进入指令之前(如，A退10with B，A进10with B，A进11withB，A退11with B，此种情况下A退10with B的退出指令在A进10with B的进入指令之前)以及干涉机器人错误(A进10with B，A退10with C，A进11with B，A退11with B，此种情况下可认为机器人A在10区的干涉机器人错误，当然也可判定为A进10with B的进入指令缺少A退10with B的退出指令或A退10with C的退出指令缺少A进11with C的进入指令)的情况，均是干涉区指令匹配异常的情况。

对机器人离线程序进行干涉区指令匹配检测，旨在检测干涉区指令匹配是否存在异常，常见的匹配异常有“缺少退出干涉区指令”、“进入退出干涉区顺序错误”和“干涉机器人错误”等，如果干涉区指令匹配发生异常，则机器人无法运行机器人离线程序执行事务。

进一步作为可选的实施方式，所述步骤S102包括以下步骤S1021-S1023：

S1021、对机器人离线程序中的程序指令进行匹配检测得到匹配的干涉区指令；

或

S1022、根据机器人离线程序获取干涉区指令；

S1023、对干涉区指令进行匹配检测得到匹配的干涉区指令。

具体地，对机器人离线程序中的干涉区指令进行匹配检测，既可通过对机器人离线程序中的所有程序指令进行干涉区指令匹配检测从而得到匹配的干涉区指令，也可先从机器人离线程序的程序指令中获取到干涉区指令，再对获取到的干涉区指令进行匹配检测。

作为步骤S102的第一实施例，是通过对机器人离线程序中的所有程序指令进行干涉区指令匹配检测从而得到匹配的干涉区指令。

进一步作为可选的实施方式，所述步骤S1021包括以下步骤：

S10211、采用正序检测的方式对程序指令进行匹配检测；

S10212、采用倒序检测的方式对程序指令进行匹配检测。

具体地，本发明采用正序检测和倒序检测的联合检测方式，来对机器人离线程序中的所有程序指令进行干涉区指令匹配检测。正序检测的方式是指，从每一条机器人离线程序的开始部分，查找出所有进入指令，再根据进入指令正序查找对应的退出指令，从而检测干涉区指令的匹配情况；倒序检测的方式是指，从该条机器人离线程序的结束部分，查找出全部退出指令，再根据退出指令倒序查找对应的进入指令，从而检测干涉区指令的匹配情况。

进一步作为可选的实施方式，所述步骤S10211包括以下步骤S102111-S102113：

S102111、在每条机器人离线程序中的程序指令中查找出所有进入指令；

S102112、根据进入指令提取干涉信息；

S102113、根据干涉信息从进入指令开始查找退出指令。

具体地，根据机器人执行事务情况，将机器人离线程序划分为若干条机器人离线程序，每条机器人离线程序控制机器人完成一件事务。每条机器人离线程序包含若干个程序指令，所述若干个程序指令中包含若干个干涉区指令。

采用正序检测的方式检测干涉区指令是否匹配情况，可采用正则表达式根据干涉区号和干涉机器人从每条机器人离线程序的开始部分，一直查找到该条机器人离线程序的结束部分，查找出所有进入指令，所述正则表达式通常用于检索和/或替换符合设定的模式规则的内容。每条机器人离线程序可能包含一个或多个进入指令，是因为每个机器人可能会进入一个或多个干涉区。若存在一条或多条进入指令，则对每一条进入指令提取如下干涉信息：提取干涉区号和干涉机器人。根据每一条进入指令的干涉信息，即干涉区号和干涉机器人，再次采用正则表达式，从该条进入指令开始，对该条机器人离线程序中的所有程序指令进行查找，一直查找到该条机器人离线程序的结束部分，确定查找结果为：不存在退出指令、存在一条退出指令和存在至少两条退出指令这三种查找结果中的一种。其中，所述存在一条退出指令这种查找结果是干涉区指令匹配的情况，即一对干涉区指令包含一条进入指令和一条退出指令。其余查找结果均是干涉区指令匹配异常的情况，需要记录下来。

进一步作为可选的实施方式，所述步骤S10212包括以下步骤S102121-S102123：

S102121、在每条机器人离线程序中查找出所有退出指令；

S102122、根据退出指令提取干涉信息；

S102123、根据干涉信息从退出指令开始倒序查找进入指令。

具体地，采用倒序检测的方式检测干涉区指令是否匹配时，可采用正则表达式根据干涉区号和干涉区机器人从每条机器人离线程序的结束部分开始查找，一直查找到该条机器人离线程序的开始部分，查找出所有退出指令。每条机器人离线程序包含若干个程序指令，所述若干个程序指令中包含若干个退出指令。若存在一条或多条退出指令，则对每一条退出指令提取如下干涉信息：提取干涉区号和干涉机器人，再次使用正则表达式并根据干涉信息从该条退出指令开始，对该条机器人离线程序中的所有程序指令进行倒序查找，一直查找到该条机器人离线程序的开始部分，确定查找结果为：不存在进入指令、存在一条进入指令和存在至少两条进入指令这三种查找结果中的一种。其中，所述存在一条进入指令这种查找结果是干涉区指令匹配的情况，其余查找结果均是干涉区匹配异常的情况，需要记录下来。

采用正序检测和倒序检测的联合检测方式，可以避免漏检，例如，如果仅采用正序查找的方法，可能存在的情况就是，正序查找的方法并未查找到进入指令，这个时候默认也不存在退出指令，而实际上退出指令是可能存在的，此时再采用倒序检测的方式，其查找结果是，存在退出指令，并且不存在与退出指令对应的进入指令。采用正序检测和倒序检测结合的检测方式，可以避免漏检，使干涉区指令匹配的检测更加严谨。

对于干涉区指令不匹配的情况，需要记录并及时修改不匹配的干涉区指令。

作为步骤S102的第二实施例，是先从机器人离线程序的程序指令中获取到干涉区指令，再对获取到的干涉区指令进行匹配检测。

进一步作为可选的实施方式，所述步骤S1022包括以下步骤S10221-S10222：

S10221、确定输入的干涉区指令提取格式；

S102212、根据输入的干涉区指令提取格式从机器人离线程序中获取干涉区指令。

具体地，由于机器人的控制器品牌的不同和项目要求的不同，机器人离线程序中的干涉区指令的格式会有差异，因此，在从机器人离线程序中提取干涉区指令的这一过程中，需要根据实际情况，对应不同品牌和不同项目需求来输入对应的干涉区指令提取格式，从而在机器人离线程序的多个程序指令中获取干涉区指令。

输入机器人离线程序对应的干涉区指令提取格式，可采用正则表达式在机器人离线程序中查找符合干涉区指令提取格式的干涉区指令，在本实施例中，所述正则表达式用于在机器人离线程序中查找出符合干涉区指令提取格式的干涉区指令。

本发明具有多种满足不同品牌和不同项目需求的干涉区指令提取格式，正则表达式根据干涉区指令提取格式查找出干涉区指令。如图2所示，所述干涉区指令提取格式中，用*N表示干涉区号，用*R表示机器人数字模型名称，用*L表示换行(由于部分干涉区指令可能会分布在多行机器人离线程序中)。将部分常用的干涉区指令提取格式内置到软件中，可根据实际需要选择。

从机器人离线程序的诸多程序指令中提取出干涉区指令，将提取的干涉区指令按照提取时的先后顺序存储到干涉区指令库中。干涉区指令包含进入指令和退出指令，因此需要对提取到的进入指令和退出指令的匹配情况进行检测。采用正序检测和到倒序检测的联合检测方式对存储在干涉区指令库中的进入指令和退出指令进行匹配检测。

与步骤S102的第一实施例不同的是，第一实施例是对机器人离线程序中的所有指令程序进行干涉区指令的正序检和倒序检测，从而检测干涉区指令的匹配情况，而第二实施例提取出程序指令中的所有干涉区指令，只需采用正序检测和倒序检测直接对干涉区指令库中的干涉区指令检测匹配情况即可。此处不再赘述正序检测和倒序检测的联合检测方式。

第一实施例中对机器人离线程序中的所有程序指令进行正序检测和倒序检测，无须耗费额外的内存存储干涉区指令，但因为要对所有的程序指令进行全面搜索，因此运行速度较慢；第二实施例中首先提取出所有干涉区指令格式，再对提取到干涉区指令进行匹配检测，虽然需要耗费内存空间来存储提取到干涉区指令，但是运行速度快，能够较快地了解干涉区指令的匹配情况。

S103、基于匹配的干涉区指令，对机器人之间的映射关系进行检测。

具体地，所述机器人之间的映射关系是指，若一台机器人与另一台机器人存在干涉情况，且两台机器人之间的干涉区号完全相同，则两台机器人之间的映射关系正确，否则，两台机器人之间的映射关系错误。例如机器人A与机器人B存在干涉情况，机器人A的所有干涉区指令信息显示，机器人A与机器人B在干涉区区号分别为1和2的干涉区发生干涉，而机器人B的所有干涉区指令信息显示，机器人B与机器人A在干涉区号为2和3的干涉区发生干涉，由于的机器人A与机器人B干涉区号不完全相同，则机器人A与机器人B的映射关系错误。

进一步作为优选的实施方式，所述步骤S103包括以下步骤S1031-S1032：

S1031、提取所有机器人的所有干涉区指令信息；

S1032、根据干涉区指令信息判断机器人之间的映射关系。

具体地，干涉区指令匹配，说明机器人能够正常的进入和退出某个干涉区。例如，若某台机器人只进入干涉区，而不退出干涉区，则会导致其它机器人无法进入该干涉区，相关的机器人离线程序将无法继续执行。因此，只有基于匹配的干涉区指令，对机器人之间的映射关系进行检测才有意义。

提取每一台机器人的所有干涉区指令信息，所述干涉区指令信息包括本台机器人数字模型名称、干涉区号和干涉机器人数字模型名称，按照此格式提取所有机器人对应的所有干涉区指令信息，并将所有机器人的所有干涉区指令信息存储在数据库中。按照数据库中机器人存储的干涉区指令信息的顺序，依次将当前机器人的干涉区指令信息与位于当前机器人之后的机器人的干涉区指令信息进行比较，例如，将机器人A的干涉区指令信息与位于机器人A之后的机器人B的干涉区指令信息进行比较，若机器人A与机器人B存在干涉，则比较机器人A的干涉区指令信息所记录的关于与机器人B的干涉区号，和机器人B的干涉区指令信息所记录的与机器人A的干涉区号是否完全相同，如果完全相同，则机器人A与机器人B之间的映射关系正确；否则，映射关系错误，记录映射关系错误的机器人的干涉区指令信息。同理，接着将机器人A的干涉区指令信息与机器人C、D等其他机器人的干涉区指令信息进行比较，判断机器人之间的映射关系。

本发明通过检测干涉区指令匹配情况，再基于匹配的干涉区指令，对机器人之间的映射关系进行检测。通过将干涉区指令的检测流程程序化、自动化和智能化，来替代传统的人工检查，节省了大量的时间和精力。

如图3所示，本发明实施例还提供了机器人离线程序的干涉区指令检测***，包括：

机器人离线程序获取模块301，用于获取机器人离线程序；

干涉区指令匹配检测模块302，用于根据机器人离线程序进行干涉区指令匹配检测得到匹配的干涉区指令；

机器人映射检测模块303，用于基于匹配的干涉区指令，对机器人之间的映射关系进行检测。

上述方法实施例中的内容均适用于本***实施例中，本***实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

如图4所示，本发明实施例还提供了另外一种机器人离线程序的干涉区指令检测***，包括：

至少一个处理器401；

至少一个存储器402，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被至少一个处理器401执行，使得所述至少一个处理器401实现所述的机器人离线程序的干涉区指令检测方法。

上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中，本***实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。

此外，本发明实施例还提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行所述的机器人离线程序的干涉区指令检测方法。

对于上述方法实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.机器人离线程序的干涉区指令检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取机器人离线程序；

根据机器人离线程序进行干涉区指令匹配检测得到匹配的干涉区指令；

基于匹配的干涉区指令，对机器人之间的映射关系进行检测；

所述根据机器人离线程序进行干涉区指令匹配检测得到匹配的干涉区指令这一步骤，包括以下步骤：

对机器人离线程序中的程序指令进行匹配检测得到匹配的干涉区指令；

或

根据机器人离线程序获取干涉区指令；

对干涉区指令进行匹配检测得到匹配的干涉区指令；

所述干涉区指令包括进入指令和退出指令，所述干涉区指令匹配是指，进入指令和退出指令成对出现，且在机器人离线程序中进入指令始终在退出指令之前；

所述对机器人离线程序中的程序指令进行匹配检测得到匹配的干涉区指令这一步骤，包括以下步骤：

采用正序检测的方式对程序指令进行匹配检测；所述正序检测的方式是指，从机器人离线程序的开始部分，查找出所有进入指令，再根据进入指令正序查找对应的退出指令；

采用倒序检测的方式对程序指令进行匹配检测；所述倒序检测的方式是指，从机器人离线程序的结束部分，查找出所有退出指令，再根据退出指令倒序查找对应的进入指令。

2.根据权利要求1所述的机器人离线程序的干涉区指令检测方法，其特征在于，所述采用正序检测的方式对程序指令进行匹配检测这一步骤，包括以下步骤：

在每条机器人离线程序中的程序指令中查找出所有进入指令；

根据进入指令提取干涉信息；

根据干涉信息从进入指令开始查找退出指令。

3.根据权利要求1所述的机器人离线程序的干涉区指令检测方法，其特征在于，所述采用倒序检测的方式对程序指令进行匹配检测这一步骤，包括以下步骤：

在每条机器人离线程序中查找出所有退出指令；

根据退出指令提取干涉信息；

根据干涉信息从退出指令开始倒序查找进入指令。

4.根据权利要求1所述的机器人离线程序的干涉区指令检测方法，其特征在于，所述根据机器人离线程序获取干涉区指令这一步骤，包括以下步骤：

确定输入的干涉区指令提取格式；

根据输入的干涉区指令提取格式从机器人离线程序中获取干涉区指令。

5.根据权利要求1所述的机器人离线程序的干涉区指令检测方法，其特征在于，所述基于匹配的干涉区指令，对机器人之间的映射关系进行检测这一步骤，包括以下步骤：

提取所有机器人的所有干涉区指令信息；

根据干涉区指令信息判断机器人之间的映射关系。

6.机器人离线程序的干涉区指令检测***，其特征在于，包括：

机器人离线程序获取模块，用于获取机器人离线程序；

干涉区指令匹配检测模块，用于根据机器人离线程序进行干涉区指令匹配检测得到匹配的干涉区指令；

机器人映射检测模块，用于基于匹配的干涉区指令，对机器人之间的映射关系进行检测；

所述根据机器人离线程序进行干涉区指令匹配检测得到匹配的干涉区指令，包括：

对机器人离线程序中的程序指令进行匹配检测得到匹配的干涉区指令；

或

根据机器人离线程序获取干涉区指令；

对干涉区指令进行匹配检测得到匹配的干涉区指令；

所述干涉区指令包括进入指令和退出指令，所述干涉区指令匹配是指，进入指令和退出指令成对出现，且在机器人离线程序中进入指令始终在退出指令之前；

所述对机器人离线程序中的程序指令进行匹配检测得到匹配的干涉区指令，包括：

采用正序检测的方式对程序指令进行匹配检测；所述正序检测的方式是指，从机器人离线程序的开始部分，查找出所有进入指令，再根据进入指令正序查找对应的退出指令；

采用倒序检测的方式对程序指令进行匹配检测；所述倒序检测的方式是指，从机器人离线程序的结束部分，查找出所有退出指令，再根据退出指令倒序查找对应的进入指令。

7.机器人离线程序的干涉区指令检测***，其特征在于，包括：

至少一个处理器；

至少一个存储器，用于存储至少一个程序；

当所述至少一个程序被至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-5任一项所述的机器人离线程序的干涉区指令检测方法。

8.一种存储介质，其中存储有可执行的指令，其特征在于，处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行如权利要求1-5任一项所述的机器人离线程序的干涉区指令检测方法。