CN115494850A - 一种工业机器人的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及工业机器人控制技术领域，具体公开一种工业机器人的控制方法，该方法包括：待搬运货物基本参数获取、待搬运货物基本参数分析、指定末端执行器抓取区域划分、指定末端执行器抓取位置分析控制、指定末端执行器运作参数分析、指定末端执行器运作参数调整控制、指定末端执行器运作时长参数获取、传送带传输参数获取分析、传送带传输参数调整控制，本发明提高了针对性分析水准，能够筛选得到最适配的末端执行器，进而使采用的末端执行器能够很好地适配待搬运货物的货物类型和尺寸参数，不仅降低了损伤待搬运货物的风险，同时，使末端执行器能够实现快速、精准和稳定的货物抓取，在一定程度上降低了搬运流程的能耗。

Description

一种工业机器人的控制方法
技术领域
本发明属于工业机器人控制技术领域，具体而言，涉及一种工业机器人的控制方法。
背景技术
随着工业的迅速发展，社会对于劳动力的需求日益增加，与此同时，伴随着智能科学与自动化技术的不断前进，促使着制造业的进一步革新，工业机器人作为能够取代劳动力的一种新兴技术手段，因其具有能够降低人力成本、提高生产效率和环境适应能力强等优势受到了工业领域的广泛推广和应用，在如今的工业生产中，焊接机器人、磨抛加工机器人、激光加工机器人和搬运机器人等工业机器人都已被大量采用，在这其中的搬运机器人能够解决由于枯燥的机械式搬运工作带来的雇员流失问题，现已逐渐成为工业生产中的主流应用工业机器人之一。
如今，现有技术对搬运机器人的控制还存在一些弊端，具体体现在以下几个方面：(1)搬运机器人通常由执行机构、驱动机构和控制机构三部分组成，而末端执行器作为执行机构在整个运作过程中占据主要支撑地位，当前技术在对末端执行器进行使用控制时，较为匮乏在使用前期对待搬运的货物进行针对性分析，因而存在针对性分析水准较低的局面，导致不能筛选得到最适配的末端执行器，进而使采用的末端执行器不能够很好地适配待搬运货物的货物类型和尺寸参数，不仅增加了损伤待搬运货物的风险，且在较大程度上提升了货物的脱落事故发生率，进而影响整个搬运生产进度，不利于有效提升末端执行器的搬运效率。
(2)目前现有技术更多的还是注重对搬运机器人自身进行控制，较为忽视依据末端执行器的运转情况对传输待搬运货物的传送带进行调整，降低了智能化水平，导致传送带的实际传输速度和货物传输间隔与末端执行器的运转状况之间存在不协调的现象，使末端执行器不能够实现快速、精准和稳定的货物抓取，不仅影响了整个搬运流程的平稳运行，且在一定程度上增加了搬运流程的能耗。
发明内容
为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种工业机器人的控制方法,能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种工业机器人的控制方法，包括如下步骤：S1.待搬运货物基本参数获取：获取待搬运货物的基本参数，其中基本参数包括货物类型、尺寸参数和重量。
S2.待搬运货物基本参数分析：依据待搬运货物的基本参数，进而筛选得到各待选末端执行器，据此评估各待选末端执行器对应的搬运匹配系数，进而提取得到指定末端执行器。
S3.指定末端执行器抓取区域划分：获取搬运机器人的基座中心点，并获取搬运机器人的最大抓取直径，将其作为参考划分间隔，并据此划分得到指定末端执行器的目标抓取区域。
S4.指定末端执行器抓取位置分析控制：依据指定末端执行器的目标抓取区域，进而获取目标货物，据此分析得到指定末端执行器适配抓取目标货物的位置，并对目标货物进行控制抓取。
S5.指定末端执行器运作参数分析：获取指定末端执行器对目标货物的抓取流程，进而对指定末端执行器的运作参数进行分析，其中运作参数包括传动速度、放置速度和回转速度，据此分别评估指定末端执行器的传动速度、放置速度和回转速度适宜指数。
S6.指定末端执行器运作参数调整控制：依据指定末端执行器的传动速度、放置速度和回转速度适宜指数，进而对指定末端执行器的运作参数进行调整控制。
S7.指定末端执行器运作时长参数获取：基于指定末端执行器对目标货物的抓取流程，进而获取指定末端执行器的运作时长参数，其中运作时长参数包括传动时长、放置时长和回转时长。
S8.传送带传输参数获取分析：依据指定末端执行器的运作时长参数，并获取传送带的传输参数，其中传输参数包括传输速度和货物传输间隔，据此评估传送带的传输速度和货物传输间隔适配性评估系数。
S9.传送带传输参数调整控制：依据传送带的传输速度和货物传输间隔适配性评估系数，进而对传送带的传输参数进行调整控制。
作为进一步的方法，所述评估各待选末端执行器对应的搬运匹配系数，其具体过程为：S21：依据待搬运货物的货物类型，进而将其与设定的各种货物类型对应的各适配末端执行器进行匹配，得到待搬运货物对应的各适配末端执行器。
S22：基于待搬运货物的尺寸参数，其中尺寸参数包括长度、宽度和高度，并获取待搬运货物对应的各适配末端执行器所属适宜抓取货物的尺寸参数，从中筛选得到符合待搬运货物的尺寸参数所属各适配末端执行器，并将其记为各待选末端执行器，据此计算各待选末端执行器对应的搬运匹配系数，其计算公式为：
Figure BDA0003917500300000041
其中αi表示为第i个待选末端执行器对应的搬运匹配系数，Li0、Wi0和Hi0分别表示为第i个待选末端执行器所属适宜抓取货物的长度、宽度和高度，l″、w″和h″分别表示为待搬运货物的长度、宽度和高度，δ1、δ2和δ3分别表示为预设的长度、宽度和高度对应的搬运匹配修正因子，i表示为各待选末端执行器的编号，i＝1,2,...k。
作为进一步的方法，所述提取得到指定末端执行器，其具体过程为：将各待选末端执行器对应的搬运匹配系数按照从大到小的顺序进行依次排序，并提取排名第一位的搬运匹配系数所属待选末端执行器，进而将其记作为指定末端执行器。
作为进一步的方法，所述分析得到指定末端执行器适配抓取目标货物的位置，其具体过程为：S41：基于指定末端执行器的目标抓取区域，当某个待搬运货物传送至指定末端执行器的目标抓取区域，则将该待搬运货物记为目标货物。
S42：对目标货物进行三维图像扫描，进而获取目标货物的三维图像，并提取目标货物的上立面中心点，将其作为指定抓取位置基准点，并将指定末端执行器的下立面中心点记为抓取参考点，进而提取指定抓取位置基准点距离抓取参考点的间隔，据此计算目标货物的适宜抓取评估系数，其计算公式为：
Figure BDA0003917500300000051
其中ε表示为目标货物的适宜抓取评估系数，JG0表示为设定的适宜抓取货物参考间隔，jg″表示为指定抓取位置基准点距离抓取参考点的间隔，χ1表示为设定的抓取间隔对应的适宜抓取评估修正因子，e表示为自然常数。
S43：将目标货物的适宜抓取评估系数与设定的适宜抓取评估系数阈值进行比对，当目标货物的适宜抓取评估系数处于适宜抓取评估系数阈值范围内，则通过控制指定末端执行器的抓取参考点至目标货物的指定抓取位置基准点对目标货物进行控制抓取。
作为进一步的方法，所述评估指定末端执行器的传动速度、放置速度和回转速度适宜指数，其具体过程为：S51：提取目标货物的尺寸参数，进而获取目标货物的体积，并提取目标货物的重量，进而与设定的各种末端执行器对应各种货物重量所属各种货物体积的标准传动速度进行匹配，获取各种末端执行器对应目标货物重量所属目标货物体积的标准传动速度，从中提取指定末端执行器对应目标货物重量所属目标货物体积的标准传动速度，并将其记为目标货物的指定标准传动速度。
S52：获取指定末端执行器预定义的传动速度，进而与目标货物的指定标准传动速度进行比对，计算指定末端执行器的传动速度适宜指数，其计算公式为：
Figure BDA0003917500300000061
其中ηcd表示为指定末端执行器的传动速度适宜指数，V0″表示为目标货物的指定标准传动速度，v″表示为指定末端执行器预定义的传动速度，γ1表示为设定的传动速度对应的适宜修正值。
S53：获取目标货物的放置区域，从中定位至目标货物的放置区域所属上端面中心点，进而提取目标货物的放置区域所属上端面中心点距离水平地面的间距，并将其记为目标货物的放置高度间距。
S54：将目标货物的放置高度间距与设定的货物的各种放置高度间距对应的适宜放置速度进行匹配，得到目标货物对应的适宜放置速度，并在预设时间段内提取指定末端执行器的放置速度，据此计算指定末端执行器的放置速度适宜指数，其计算公式为：
Figure BDA0003917500300000062
其中μfz表示为指定末端执行器的放置速度适宜指数，V适表示为目标货物对应的适宜放置速度，vfz表示为预设时间段内指定末端执行器的放置速度，γ2表示为设定的放置速度对应的适宜修正值。
S55：提取指定末端执行器的回转路径，并在设定时间段中提取指定末端执行器的回转路径长度，进而获取设定时间段中指定末端执行器的回转速度，并将其与预设的指定末端执行器的标准回转速度进行对比，计算指定末端执行器的回转速度适宜指数，其计算公式为：
Figure BDA0003917500300000071
其中
Figure BDA0003917500300000072
表示为指定末端执行器的回转速度适宜指数，V回表示为指定末端执行器的标准回转速度，vhz表示为设定时间段中指定末端执行器的回转速度，γ3表示为回转速度对应的适宜修正因子。
作为进一步的方法，所述对指定末端执行器的运作参数进行调整控制，其具体过程为：S61：将指定末端执行器的传动速度适宜指数与设定的各种传动速度适宜指数区间所属调整传动速度进行匹配，进而获取指定末端执行器所属调整传动速度，据此对指定末端执行器的传动速度进行调整控制。
S62：将指定末端执行器的放置速度适宜指数与设定的各种放置速度适宜指数区间所属调整放置速度进行匹配，进而获取指定末端执行器所属调整放置速度，据此对指定末端执行器的放置速度进行调整控制。
S63：将指定末端执行器的回转速度适宜指数与设定的各种回转速度适宜指数区间所属调整回转速度进行匹配，进而获取指定末端执行器所属调整回转速度，据此对指定末端执行器的回转速度进行调整控制。
作为进一步的方法，所述评估传送带的传输速度和货物传输间隔适配性评估系数，其具体过程为：S81：依据指定末端执行器的传动时长、放置时长和回转时长，进而获取指定末端执行器的单次运作时长。
S82：基于传送带的传输速度，进而得到指定末端执行器的单次运作时长中传送带的适配传输间距。
S83：获取指定末端执行器的单次运作时长中传送带的实际传输间距，据此计算传送带的传输速度适配性评估系数，其计算公式为：
Figure BDA0003917500300000081
其中σ表示为传送带的传输速度适配性评估系数，JL表示为指定末端执行器的单次运作时长中传送带的适配传输间距，jl表示为指定末端执行器的单次运作时长中传送带的实际传输间距，λ1表示为设定的传输间距所属传输速度对应的适配性评估因子。
S84：获取传送带中传输的各待搬运货物之间的间隔，进而提取传送带中传输的待搬运货物的平均间隔，并将其标记为传送带的货物传输间隔。
S85：提取传送带的货物传输间隔对应待搬运货物的实际传输时长，并将其与指定末端执行器的单次运作时长进行比对，计算传送带的货物传输间隔适配性评估系数，其计算公式为：
Figure BDA0003917500300000082
其中β表示为传送带的货物传输间隔适配性评估系数，T0表示为指定末端执行器的单次运作时长，tsj表示为传送带的货物传输间隔对应待搬运货物的实际传输时长，λ2表示为设定的货物传输时长所属货物传输间隔对应的适配性评估影响系数。
作为进一步的方法，所述对传送带的传输参数进行调整控制，其具体过程为：S91：将传送带的传输速度适配性评估系数与设定的各种传输速度适配性评估系数阈值所属调整传输速度进行比对，进而筛选得到传送带所属调整传输速度，据此对传送带的传输速度进行调整控制。
S92：将传送带的调整传输速度与设定的调整传输速度所属限定范围进行比对，若传送带的调整传输速度超出调整传输速度所属限定范围，则将传送带的货物传输间隔适配性评估系数与设定的各种货物传输间隔适配性评估系数阈值所属货物调整传输间隔进行比对，进而筛选得到传送带所属货物调整传输间隔，据此对传送带的货物传输间隔进行调整控制。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下有益效果：(1)本发明通过依据对待搬运货物基本参数的分析，进而筛选得到各待选末端执行器，并且评估各待选末端执行器对应的搬运匹配系数，进而提取得到指定末端执行器，有力弥补了当前技术较为匮乏在使用前期对待搬运的货物进行针对性分析的不足，提高了针对性分析水准，能够筛选得到最适配的末端执行器，进而使采用的末端执行器能够很好地适配待搬运货物的货物类型和尺寸参数，不仅降低了损伤待搬运货物的风险，且在较大程度上降低了货物的脱落事故发生率，进而避免对整个搬运生产进度造成负面影响，且有利于有效提升末端执行器的搬运效率。
(2)本发明通过获取指定末端执行器的运作时长参数，并且评估传送带的传输速度和货物传输间隔适配性评估系数，据此对传送带的传输速度和货物传输间隔进行调整控制，提升了智能化水平，有效克服了现有技术较为忽视依据末端执行器的运转情况对传输待搬运货物的传送带进行调整而存在的弊端，避免出现传送带的实际传输速度和货物传输间隔与末端执行器的运转状况之间存在不协调的现象，使末端执行器能够实现快速、精准和稳定的货物抓取，不仅减少了对整个搬运流程平稳运行的影响，且在一定程度上降低了搬运流程的能耗。
(3)本发明还通过分别评估指定末端执行器的传动速度、放置速度和回转速度适宜指数，进而对指定末端执行器的传动速度、放置速度和回转速度进行调整控制，有力提升了末端执行器速度控制的精准性和全面性，并且能够保障末端执行器对货物进行抓取和放置的稳定性和安全性，进而提高末端执行器的货物搬运运行质量。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明方法步骤流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1所示，本发明提供一种工业机器人的控制方法，包括如下步骤：S1.待搬运货物基本参数获取：获取待搬运货物的基本参数，其中基本参数包括货物类型、尺寸参数和重量。
需要说明的是，上述货物类型包括:普通货物、贵重货物和易碎货物。
S2.待搬运货物基本参数分析：依据待搬运货物的基本参数，进而筛选得到各待选末端执行器，据此评估各待选末端执行器对应的搬运匹配系数，进而提取得到指定末端执行器。
具体地，所述评估各待选末端执行器对应的搬运匹配系数，其具体过程为：S21：依据待搬运货物的货物类型，进而将其与设定的各种货物类型对应的各适配末端执行器进行匹配，得到待搬运货物对应的各适配末端执行器。
S22：基于待搬运货物的尺寸参数，其中尺寸参数包括长度、宽度和高度，并获取待搬运货物对应的各适配末端执行器所属适宜抓取货物的尺寸参数，从中筛选得到符合待搬运货物的尺寸参数所属各适配末端执行器，并将其记为各待选末端执行器，据此计算各待选末端执行器对应的搬运匹配系数，其计算公式为：
Figure BDA0003917500300000111
其中αi表示为第i个待选末端执行器对应的搬运匹配系数，Li0、Wi0和Hi0分别表示为第i个待选末端执行器所属适宜抓取货物的长度、宽度和高度，l″、w″和h″分别表示为待搬运货物的长度、宽度和高度，δ1、δ2和δ3分别表示为预设的长度、宽度和高度对应的搬运匹配修正因子，i表示为各待选末端执行器的编号，i＝1,2,...k。
具体地，所述提取得到指定末端执行器，其具体过程为：将各待选末端执行器对应的搬运匹配系数按照从大到小的顺序进行依次排序，并提取排名第一位的搬运匹配系数所属待选末端执行器，进而将其记作为指定末端执行器。
在本发明具体实施例中，通过依据对待搬运货物基本参数的分析，进而筛选得到各待选末端执行器，并且评估各待选末端执行器对应的搬运匹配系数，进而提取得到指定末端执行器，有力弥补了当前技术较为匮乏在使用前期对待搬运的货物进行针对性分析的不足，提高了针对性分析水准，能够筛选得到最适配的末端执行器，进而使采用的末端执行器能够很好地适配待搬运货物的货物类型和尺寸参数，不仅降低了损伤待搬运货物的风险，且在较大程度上降低了货物的脱落事故发生率，进而避免对整个搬运生产进度造成负面影响，且有利于有效提升末端执行器的搬运效率。
S3.指定末端执行器抓取区域划分：获取搬运机器人的基座中心点，并获取搬运机器人的最大抓取直径，将其作为参考划分间隔，并据此划分得到指定末端执行器的目标抓取区域。
需要说明的是，上述划分得到指定末端执行器的目标抓取区域，其具体为：以搬运机器人的基座中心点为划分圆心点，以参考划分间隔为划分半径，进而获取搬运机器人的工作区域，并从中定位至传送带所在区域，将其作为指定末端执行器的目标抓取区域。
S4.指定末端执行器抓取位置分析控制：依据指定末端执行器的目标抓取区域，进而获取目标货物，据此分析得到指定末端执行器适配抓取目标货物的位置，并对目标货物进行控制抓取。
具体地，所述分析得到指定末端执行器适配抓取目标货物的位置，其具体过程为：S41：基于指定末端执行器的目标抓取区域，当某个待搬运货物传送至指定末端执行器的目标抓取区域，则将该待搬运货物记为目标货物。
S42：对目标货物进行三维图像扫描，进而获取目标货物的三维图像，并提取目标货物的上立面中心点，将其作为指定抓取位置基准点，并将指定末端执行器的下立面中心点记为抓取参考点，进而提取指定抓取位置基准点距离抓取参考点的间隔，据此计算目标货物的适宜抓取评估系数，其计算公式为：
Figure BDA0003917500300000131
其中ε表示为目标货物的适宜抓取评估系数，JG0表示为设定的适宜抓取货物参考间隔，jg″表示为指定抓取位置基准点距离抓取参考点的间隔，χ1表示为设定的抓取间隔对应的适宜抓取评估修正因子，e表示为自然常数。
S43：将目标货物的适宜抓取评估系数与设定的适宜抓取评估系数阈值进行比对，当目标货物的适宜抓取评估系数处于适宜抓取评估系数阈值范围内，则通过控制指定末端执行器的抓取参考点至目标货物的指定抓取位置基准点对目标货物进行控制抓取。
S5.指定末端执行器运作参数分析：获取指定末端执行器对目标货物的抓取流程，进而对指定末端执行器的运作参数进行分析，其中运作参数包括传动速度、放置速度和回转速度，据此分别评估指定末端执行器的传动速度、放置速度和回转速度适宜指数。
具体地，所述评估指定末端执行器的传动速度、放置速度和回转速度适宜指数，其具体过程为：S51：提取目标货物的尺寸参数，进而获取目标货物的体积，并提取目标货物的重量，进而与设定的各种末端执行器对应各种货物重量所属各种货物体积的标准传动速度进行匹配，获取各种末端执行器对应目标货物重量所属目标货物体积的标准传动速度，从中提取指定末端执行器对应目标货物重量所属目标货物体积的标准传动速度，并将其记为目标货物的指定标准传动速度。
S52：获取指定末端执行器预定义的传动速度，进而与目标货物的指定标准传动速度进行比对，计算指定末端执行器的传动速度适宜指数，其计算公式为：
Figure BDA0003917500300000141
其中ηcd表示为指定末端执行器的传动速度适宜指数，V0″表示为目标货物的指定标准传动速度，v″表示为指定末端执行器预定义的传动速度，γ1表示为设定的传动速度对应的适宜修正值。
S53：获取目标货物的放置区域，从中定位至目标货物的放置区域所属上端面中心点，进而提取目标货物的放置区域所属上端面中心点距离水平地面的间距，并将其记为目标货物的放置高度间距。
S54：将目标货物的放置高度间距与设定的货物的各种放置高度间距对应的适宜放置速度进行匹配，得到目标货物对应的适宜放置速度，并在预设时间段内提取指定末端执行器的放置速度，据此计算指定末端执行器的放置速度适宜指数，其计算公式为：
Figure BDA0003917500300000151
其中μfz表示为指定末端执行器的放置速度适宜指数，V适表示为目标货物对应的适宜放置速度，vfz表示为预设时间段内指定末端执行器的放置速度，γ2表示为设定的放置速度对应的适宜修正值。
S55：提取指定末端执行器的回转路径，并在设定时间段中提取指定末端执行器的回转路径长度，进而获取设定时间段中指定末端执行器的回转速度，并将其与预设的指定末端执行器的标准回转速度进行对比，计算指定末端执行器的回转速度适宜指数，其计算公式为：
Figure BDA0003917500300000152
其中
Figure BDA0003917500300000153
表示为指定末端执行器的回转速度适宜指数，V回表示为指定末端执行器的标准回转速度，vhz表示为设定时间段中指定末端执行器的回转速度，γ3表示为回转速度对应的适宜修正因子。
S6.指定末端执行器运作参数调整控制：依据指定末端执行器的传动速度、放置速度和回转速度适宜指数，进而对指定末端执行器的运作参数进行调整控制。
具体地，所述对指定末端执行器的运作参数进行调整控制，其具体过程为：S61：将指定末端执行器的传动速度适宜指数与设定的各种传动速度适宜指数区间所属调整传动速度进行匹配，进而获取指定末端执行器所属调整传动速度，据此对指定末端执行器的传动速度进行调整控制。
S62：将指定末端执行器的放置速度适宜指数与设定的各种放置速度适宜指数区间所属调整放置速度进行匹配，进而获取指定末端执行器所属调整放置速度，据此对指定末端执行器的放置速度进行调整控制。
S63：将指定末端执行器的回转速度适宜指数与设定的各种回转速度适宜指数区间所属调整回转速度进行匹配，进而获取指定末端执行器所属调整回转速度，据此对指定末端执行器的回转速度进行调整控制。
在本发明具体实施例中，通过分别评估指定末端执行器的传动速度、放置速度和回转速度适宜指数，进而对指定末端执行器的传动速度、放置速度和回转速度进行调整控制，有力提升了末端执行器速度控制的精准性和全面性，并且能够保障末端执行器对货物进行抓取和放置的稳定性和安全性，进而提高末端执行器的货物搬运运行质量。
S7.指定末端执行器运作时长参数获取：基于指定末端执行器对目标货物的抓取流程，进而获取指定末端执行器的运作时长参数，其中运作时长参数包括传动时长、放置时长和回转时长。
S8.传送带传输参数获取分析：依据指定末端执行器的运作时长参数，并获取传送带的传输参数，其中传输参数包括传输速度和货物传输间隔，据此评估传送带的传输速度和货物传输间隔适配性评估系数。
具体地，所述评估传送带的传输速度和货物传输间隔适配性评估系数，其具体过程为：S81：依据指定末端执行器的传动时长、放置时长和回转时长，进而获取指定末端执行器的单次运作时长。
需要说明的是，上述指定末端执行器的单次运作时长具体是依据对指定末端执行器的传动时长、放置时长和回转时长三个部分进行累加获取。
S82：基于传送带的传输速度，进而得到指定末端执行器的单次运作时长中传送带的适配传输间距。
S83：获取指定末端执行器的单次运作时长中传送带的实际传输间距，据此计算传送带的传输速度适配性评估系数，其计算公式为：
Figure BDA0003917500300000171
其中σ表示为传送带的传输速度适配性评估系数，JL表示为指定末端执行器的单次运作时长中传送带的适配传输间距，jl表示为指定末端执行器的单次运作时长中传送带的实际传输间距，λ1表示为设定的传输间距所属传输速度对应的适配性评估因子。
需要说明的是，上述指定末端执行器的单次运作时长中传送带的实际传输间距，其具体为：以传送带的中心线为参考传输线，并进行随机采样点布设，得到采样点，进而提取采样点在指定末端执行器的单次运作时长中的实际传输直线间距，将其作为指定末端执行器的单次运作时长中传送带的实际传输间距。
S84：获取传送带中传输的各待搬运货物之间的间隔，进而提取传送带中传输的待搬运货物的平均间隔，并将其标记为传送带的货物传输间隔。
需要说明的是，上述获取传送带中传输的各待搬运货物之间的间隔，其具体为：通过对传送带中传输的各待搬运货物进行三维图像扫描，进而获取传送带中传输的各待搬运货物对应的三维图像，从中定位至各待搬运货物的上端面中心点，并将各待搬运货物的上端面中心点进行直线连接，依次提取相邻两个待搬运货物的上端面中心点之间的直线连接距离间隔，进而获取传送带中传输的各待搬运货物之间的间隔。
S85：提取传送带的货物传输间隔对应待搬运货物的实际传输时长，并将其与指定末端执行器的单次运作时长进行比对，计算传送带的货物传输间隔适配性评估系数，其计算公式为：
Figure BDA0003917500300000181
其中β表示为传送带的货物传输间隔适配性评估系数，T0表示为指定末端执行器的单次运作时长，tsj表示为传送带的货物传输间隔对应待搬运货物的实际传输时长，λ2表示为设定的货物传输时长所属货物传输间隔对应的适配性评估影响系数。
需要说明的是，上述传送带的货物传输间隔对应待搬运货物的实际传输时长，其具体为：依据传送带中传输的各待搬运货物，并以最靠近传送带末端的待搬运货物为目标待搬运货物，进而提取目标待搬运货物的上端面中心点，以传送带的货物传输间隔为移动间隔，进而获取目标待搬运货物的上端面中心点在移动间隔中所实际传输时长，将其作为传送带的货物传输间隔对应待搬运货物的实际传输时长。
S9.传送带传输参数调整控制：依据传送带的传输速度和货物传输间隔适配性评估系数，进而对传送带的传输参数进行调整控制。
具体地，所述对传送带的传输参数进行调整控制，其具体过程为：S91：将传送带的传输速度适配性评估系数与设定的各种传输速度适配性评估系数阈值所属调整传输速度进行比对，进而筛选得到传送带所属调整传输速度，据此对传送带的传输速度进行调整控制。
S92：将传送带的调整传输速度与设定的调整传输速度所属限定范围进行比对，若传送带的调整传输速度超出调整传输速度所属限定范围，则将传送带的货物传输间隔适配性评估系数与设定的各种货物传输间隔适配性评估系数阈值所属货物调整传输间隔进行比对，进而筛选得到传送带所属货物调整传输间隔，据此对传送带的货物传输间隔进行调整控制。
在本发明具体实施例中，通过获取指定末端执行器的运作时长参数，并且评估传送带的传输速度和货物传输间隔适配性评估系数，据此对传送带的传输速度和货物传输间隔进行调整控制，提升了智能化水平，有效克服了现有技术较为忽视依据末端执行器的运转情况对传输待搬运货物的传送带进行调整而存在的弊端，避免出现传送带的实际传输速度和货物传输间隔与末端执行器的运转状况之间存在不协调的现象，使末端执行器能够实现快速、精准和稳定的货物抓取，不仅减少了对整个搬运流程平稳运行的影响，且在一定程度上降低了搬运流程的能耗。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种工业机器人的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.待搬运货物基本参数获取：获取待搬运货物的基本参数，其中基本参数包括货物类型、尺寸参数和重量；
S2.待搬运货物基本参数分析：依据待搬运货物的基本参数，进而筛选得到各待选末端执行器，据此评估各待选末端执行器对应的搬运匹配系数，进而提取得到指定末端执行器；
S3.指定末端执行器抓取区域划分：获取搬运机器人的基座中心点，并获取搬运机器人的最大抓取直径，将其作为参考划分间隔，并据此划分得到指定末端执行器的目标抓取区域；
S4.指定末端执行器抓取位置分析控制：依据指定末端执行器的目标抓取区域，进而获取目标货物，据此分析得到指定末端执行器适配抓取目标货物的位置，并对目标货物进行控制抓取；
S5.指定末端执行器运作参数分析：获取指定末端执行器对目标货物的抓取流程，进而对指定末端执行器的运作参数进行分析，其中运作参数包括传动速度、放置速度和回转速度，据此分别评估指定末端执行器的传动速度、放置速度和回转速度适宜指数；
S6.指定末端执行器运作参数调整控制：依据指定末端执行器的传动速度、放置速度和回转速度适宜指数，进而对指定末端执行器的运作参数进行调整控制；
S7.指定末端执行器运作时长参数获取：基于指定末端执行器对目标货物的抓取流程，进而获取指定末端执行器的运作时长参数，其中运作时长参数包括传动时长、放置时长和回转时长；
S8.传送带传输参数获取分析：依据指定末端执行器的运作时长参数，并获取传送带的传输参数，其中传输参数包括传输速度和货物传输间隔，据此评估传送带的传输速度和货物传输间隔适配性评估系数；
S9.传送带传输参数调整控制：依据传送带的传输速度和货物传输间隔适配性评估系数，进而对传送带的传输参数进行调整控制。
2.根据权利要求1所述的一种工业机器人的控制方法，其特征在于：所述评估各待选末端执行器对应的搬运匹配系数，其具体过程为：
S21：依据待搬运货物的货物类型，进而将其与设定的各种货物类型对应的各适配末端执行器进行匹配，得到待搬运货物对应的各适配末端执行器；
S22：基于待搬运货物的尺寸参数，其中尺寸参数包括长度、宽度和高度，并获取待搬运货物对应的各适配末端执行器所属适宜抓取货物的尺寸参数，从中筛选得到符合待搬运货物的尺寸参数所属各适配末端执行器，并将其记为各待选末端执行器，据此计算各待选末端执行器对应的搬运匹配系数，其计算公式为：
Figure FDA0003917500290000021
其中αi表示为第i个待选末端执行器对应的搬运匹配系数，Li0、Wi0和Hi0分别表示为第i个待选末端执行器所属适宜抓取货物的长度、宽度和高度，l″、w″和h″分别表示为待搬运货物的长度、宽度和高度，δ1、δ2和δ3分别表示为预设的长度、宽度和高度对应的搬运匹配修正因子，i表示为各待选末端执行器的编号，i＝1,2,...k。
3.根据权利要求1所述的一种工业机器人的控制方法，其特征在于：所述提取得到指定末端执行器，其具体过程为：将各待选末端执行器对应的搬运匹配系数按照从大到小的顺序进行依次排序，并提取排名第一位的搬运匹配系数所属待选末端执行器，进而将其记作为指定末端执行器。
4.根据权利要求1所述的一种工业机器人的控制方法，其特征在于：所述分析得到指定末端执行器适配抓取目标货物的位置，其具体过程为：
S41：基于指定末端执行器的目标抓取区域，当某个待搬运货物传送至指定末端执行器的目标抓取区域，则将该待搬运货物记为目标货物；
S42：对目标货物进行三维图像扫描，进而获取目标货物的三维图像，并提取目标货物的上立面中心点，将其作为指定抓取位置基准点，并将指定末端执行器的下立面中心点记为抓取参考点，进而提取指定抓取位置基准点距离抓取参考点的间隔，据此计算目标货物的适宜抓取评估系数，其计算公式为：
Figure FDA0003917500290000031
其中ε表示为目标货物的适宜抓取评估系数，JG0表示为设定的适宜抓取货物参考间隔，jg″表示为指定抓取位置基准点距离抓取参考点的间隔，χ1表示为设定的抓取间隔对应的适宜抓取评估修正因子，e表示为自然常数；
S43：将目标货物的适宜抓取评估系数与设定的适宜抓取评估系数阈值进行比对，当目标货物的适宜抓取评估系数处于适宜抓取评估系数阈值范围内，则通过控制指定末端执行器的抓取参考点至目标货物的指定抓取位置基准点对目标货物进行控制抓取。
5.根据权利要求1所述的一种工业机器人的控制方法，其特征在于：所述评估指定末端执行器的传动速度、放置速度和回转速度适宜指数，其具体过程为：
S51：提取目标货物的尺寸参数，进而获取目标货物的体积，并提取目标货物的重量，进而与设定的各种末端执行器对应各种货物重量所属各种货物体积的标准传动速度进行匹配，获取各种末端执行器对应目标货物重量所属目标货物体积的标准传动速度，从中提取指定末端执行器对应目标货物重量所属目标货物体积的标准传动速度，并将其记为目标货物的指定标准传动速度；
S52：获取指定末端执行器预定义的传动速度，进而与目标货物的指定标准传动速度进行比对，计算指定末端执行器的传动速度适宜指数，其计算公式为：
Figure FDA0003917500290000041
其中ηcd表示为指定末端执行器的传动速度适宜指数，V0″表示为目标货物的指定标准传动速度，v″表示为指定末端执行器预定义的传动速度，γ1表示为设定的传动速度对应的适宜修正值；
S53：获取目标货物的放置区域，从中定位至目标货物的放置区域所属上端面中心点，进而提取目标货物的放置区域所属上端面中心点距离水平地面的间距，并将其记为目标货物的放置高度间距；
S54：将目标货物的放置高度间距与设定的货物的各种放置高度间距对应的适宜放置速度进行匹配，得到目标货物对应的适宜放置速度，并在预设时间段内提取指定末端执行器的放置速度，据此计算指定末端执行器的放置速度适宜指数，其计算公式为：
Figure FDA0003917500290000051
其中μfz表示为指定末端执行器的放置速度适宜指数，V适表示为目标货物对应的适宜放置速度，vfz表示为预设时间段内指定末端执行器的放置速度，γ2表示为设定的放置速度对应的适宜修正值；
S55：提取指定末端执行器的回转路径，并在设定时间段中提取指定末端执行器的回转路径长度，进而获取设定时间段中指定末端执行器的回转速度，并将其与预设的指定末端执行器的标准回转速度进行对比，计算指定末端执行器的回转速度适宜指数，其计算公式为：
Figure FDA0003917500290000052
其中
Figure FDA0003917500290000053
表示为指定末端执行器的回转速度适宜指数，V回表示为指定末端执行器的标准回转速度，vhz表示为设定时间段中指定末端执行器的回转速度，γ3表示为回转速度对应的适宜修正因子。
6.根据权利要求1所述的一种工业机器人的控制方法，其特征在于：所述对指定末端执行器的运作参数进行调整控制，其具体过程为：
S61：将指定末端执行器的传动速度适宜指数与设定的各种传动速度适宜指数区间所属调整传动速度进行匹配，进而获取指定末端执行器所属调整传动速度，据此对指定末端执行器的传动速度进行调整控制；
S62：将指定末端执行器的放置速度适宜指数与设定的各种放置速度适宜指数区间所属调整放置速度进行匹配，进而获取指定末端执行器所属调整放置速度，据此对指定末端执行器的放置速度进行调整控制；
S63：将指定末端执行器的回转速度适宜指数与设定的各种回转速度适宜指数区间所属调整回转速度进行匹配，进而获取指定末端执行器所属调整回转速度，据此对指定末端执行器的回转速度进行调整控制。
7.根据权利要求1所述的一种工业机器人的控制方法，其特征在于：所述评估传送带的传输速度和货物传输间隔适配性评估系数，其具体过程为：
S81：依据指定末端执行器的传动时长、放置时长和回转时长，进而获取指定末端执行器的单次运作时长；
S82：基于传送带的传输速度，进而得到指定末端执行器的单次运作时长中传送带的适配传输间距；
S83：获取指定末端执行器的单次运作时长中传送带的实际传输间距，据此计算传送带的传输速度适配性评估系数，其计算公式为：
Figure FDA0003917500290000061
其中σ表示为传送带的传输速度适配性评估系数，JL表示为指定末端执行器的单次运作时长中传送带的适配传输间距，jl表示为指定末端执行器的单次运作时长中传送带的实际传输间距，λ1表示为设定的传输间距所属传输速度对应的适配性评估因子；
S84：获取传送带中传输的各待搬运货物之间的间隔，进而提取传送带中传输的待搬运货物的平均间隔，并将其标记为传送带的货物传输间隔；
S85：提取传送带的货物传输间隔对应待搬运货物的实际传输时长，并将其与指定末端执行器的单次运作时长进行比对，计算传送带的货物传输间隔适配性评估系数，其计算公式为：
Figure FDA0003917500290000071
其中β表示为传送带的货物传输间隔适配性评估系数，T0表示为指定末端执行器的单次运作时长，tsj表示为传送带的货物传输间隔对应待搬运货物的实际传输时长，λ2表示为设定的货物传输时长所属货物传输间隔对应的适配性评估影响系数。
8.根据权利要求1所述的一种工业机器人的控制方法，其特征在于：所述对传送带的传输参数进行调整控制，其具体过程为：
S91：将传送带的传输速度适配性评估系数与设定的各种传输速度适配性评估系数阈值所属调整传输速度进行比对，进而筛选得到传送带所属调整传输速度，据此对传送带的传输速度进行调整控制；
S92：将传送带的调整传输速度与设定的调整传输速度所属限定范围进行比对，若传送带的调整传输速度超出调整传输速度所属限定范围，则将传送带的货物传输间隔适配性评估系数与设定的各种货物传输间隔适配性评估系数阈值所属货物调整传输间隔进行比对，进而筛选得到传送带所属货物调整传输间隔，据此对传送带的货物传输间隔进行调整控制。
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