基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)機(jī)械手遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)械手技術(shù)領(lǐng)域和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)機(jī)械手遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)機(jī)械手是能夠模仿人手和臂的某些動作功能，用以根據(jù)程序控制而執(zhí)行工業(yè)施工動作的自動化操作裝置。工業(yè)機(jī)械手的種類，按驅(qū)動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機(jī)械式機(jī)械手等；按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種；按運(yùn)動軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。工業(yè)機(jī)械手可以減省工人、提高工業(yè)加工效率、降低加工成本、提高加工安全性和產(chǎn)品品質(zhì)，因此越來越多地被工業(yè)加工企業(yè)所采用。
[0003]工業(yè)機(jī)械手通常通過一個與其聯(lián)機(jī)的手持控制終端進(jìn)行操作控制，但由于與一般的加工機(jī)床相比，工業(yè)機(jī)械手的控制操作更為復(fù)雜，所以手持控制終端上通常設(shè)計有非常多不同功能的操作按鍵，造成手持控制終端體型龐大而笨重，給施工現(xiàn)場操作人員的操作使用帶來了不便，并且手持控制終端上操作按鍵布局密集，也使得誤操作的幾率增加。另一方面，工業(yè)機(jī)械手雖然屬于較為精密的儀器設(shè)備，但由于其體積較大，部件較多，內(nèi)部控制線路布局以及部件組合結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜，因此還是難以避免地會出現(xiàn)故障。而一旦因為誤操作造成機(jī)械手動作錯誤，或者因為故障造成機(jī)械手動作異常，施工現(xiàn)場的操作人員往往不具備對機(jī)械手設(shè)備的檢修技能，需要專業(yè)的工程師協(xié)助排除錯誤或故障，但專業(yè)的工程師往往很少在施工現(xiàn)場，這就導(dǎo)致了工業(yè)機(jī)械手動作錯誤或故障的情況難以得到及時維修、延誤施工工作等問題，降低了生產(chǎn)效率；不僅如此，在一些情況下，工業(yè)機(jī)械手的動作錯誤或故障若不能被及時停止和排除，很可能造成機(jī)械手或配合設(shè)備的損壞等嚴(yán)重事故，引發(fā)更大的經(jīng)濟(jì)損失。此外，工業(yè)機(jī)械手設(shè)備在完成一定的加工量后也需要進(jìn)行設(shè)備的檢查和維護(hù)，但現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)械手也缺乏完備的工作狀態(tài)信息記錄體系，難以較好的根據(jù)每臺工業(yè)機(jī)械手設(shè)備的加工量來規(guī)劃維護(hù)周期，并且一旦出現(xiàn)工作錯誤或故障也缺少信息記錄作為依據(jù)，為后期的檢修帶來了困難。
[0004]總體而言，現(xiàn)有技術(shù)中工業(yè)機(jī)械手設(shè)備的信息交互和記錄功能不夠完備，是造成目前工業(yè)機(jī)械手設(shè)備檢修和維護(hù)不便的主要原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)機(jī)械手遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制系統(tǒng)，借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)工業(yè)機(jī)械手的物聯(lián)網(wǎng)化，實現(xiàn)遠(yuǎn)程與工業(yè)機(jī)械手施工現(xiàn)場的多方面信息交互，使得工程師能夠遠(yuǎn)程地了解工業(yè)機(jī)械手施工現(xiàn)場的實際情況，并協(xié)助施工現(xiàn)場的操作人員及時地排除工作錯誤或故障，為工業(yè)機(jī)械手的檢修和維護(hù)提供了有利的系統(tǒng)技術(shù)條件，從而幫助提高工業(yè)機(jī)械手的生產(chǎn)效率、減少因工業(yè)機(jī)械手故障而引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)手段:
基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)機(jī)械手遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制系統(tǒng)，包括工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)、智能手持控制終端、視頻監(jiān)控機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)服務(wù)器和遠(yuǎn)程移動終端；
所述工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝于加工施工現(xiàn)場，包括工業(yè)機(jī)械手、控制驅(qū)動模塊和動作指示處理模塊；工業(yè)機(jī)械手用于根據(jù)控制驅(qū)動模塊的驅(qū)動執(zhí)行施工動作；控制驅(qū)動模塊用于根據(jù)來自動作指示處理模塊的機(jī)械手動作控制指令，對工業(yè)機(jī)械手的施工動作進(jìn)行相應(yīng)的控制驅(qū)動；動作指示處理模塊與智能手持控制終端進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，用于接收來自智能手持控制終端的機(jī)械手動作指示命令，根據(jù)接收到的機(jī)械手動作指示命令向工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送相應(yīng)的機(jī)械手動作控制指令，并實時記錄和統(tǒng)計工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的施工狀態(tài)信息及其在施工過程中完成施工動作的次數(shù)，發(fā)送至智能手持控制終端；
所述智能手持控制終端設(shè)置于加工施工現(xiàn)場，包括智能手持控制器和手持端通信模塊；手持端通信模塊連接至互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，用于通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對外通信；智能手持控制器與工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，用于提供機(jī)械手控制信息的輸入且將輸入的機(jī)械手控制信息識別轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的機(jī)械手動作指示命令，或通過手持端通信模塊接收來自互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械手動作指示命令，將機(jī)械手動作指示命令發(fā)送給工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)，還用于實時采集工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)所發(fā)送的工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的施工狀態(tài)信息及其在施工過程中完成施工動作的次數(shù)，并根據(jù)工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)在施工過程中完成施工動作的次數(shù)換算得到相應(yīng)的加工量數(shù)據(jù)信息，通過手持端通信模塊將工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的施工狀態(tài)信息和加工量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行對外發(fā)送；
所述視頻監(jiān)控機(jī)構(gòu)安裝于加工施工現(xiàn)場，包括攝像頭、電控云臺、視頻監(jiān)控控制器和視頻端通信模塊；攝像頭安裝在電控云臺上，用于根據(jù)視頻監(jiān)控控制器的控制采集加工施工現(xiàn)場中工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行施工動作的施工現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)，并回傳給視頻監(jiān)控控制器；電控云臺用于根據(jù)視頻監(jiān)控控制器的控制調(diào)整攝像頭的拍攝方位角；視頻端通信模塊連接至互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，用于通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對外通信；視頻監(jiān)控控制器用于或通過視頻端通信模塊接收來自互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的拍攝動作指示命令，向攝像頭和電控云臺發(fā)送相應(yīng)的拍攝動作控制指令，對攝像頭的施工現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)采集以及拍攝方位角進(jìn)行控制和調(diào)整，并實時獲取攝像頭采集的施工現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)，通過視頻端通信模塊進(jìn)行對外發(fā)送；
所述數(shù)據(jù)服務(wù)器設(shè)置于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，包括數(shù)據(jù)端通信模塊、數(shù)據(jù)存儲管理模塊和服務(wù)處理模塊；數(shù)據(jù)端通信模塊連接至互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，用于通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對外通信；數(shù)據(jù)存儲管理模塊用于通過數(shù)據(jù)端通信模塊建立的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，接收智能手持控制終端對外發(fā)送的工業(yè)機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的施工狀態(tài)信息和加工量數(shù)據(jù)信息以及視頻監(jiān)控機(jī)構(gòu)對外發(fā)送的施工現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)，并對接收到的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存儲處理；服務(wù)處理模塊用于通過數(shù)據(jù)端通信模塊建立的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接，接收來自遠(yuǎn)程移動終端的數(shù)據(jù)服務(wù)請求或遠(yuǎn)程控制請求，并根據(jù)數(shù)據(jù)服務(wù)請求從數(shù)據(jù)存儲管理模塊提取相應(yīng)的信息或數(shù)據(jù)返回至遠(yuǎn)程移動終端，根據(jù)遠(yuǎn)程控制請求向智能手持控制終端發(fā)送相應(yīng)的機(jī)械手動作指示命令或向視頻監(jiān)控機(jī)構(gòu)發(fā)送相應(yīng)的拍攝動作指示命令；
所述遠(yuǎn)程移動終端包設(shè)置于移動通信網(wǎng)絡(luò)中，括移動端通信模塊、移動客戶端模塊和觸摸顯示單元；移動端通信模塊連接至移動通信網(wǎng)絡(luò)，用于通過移動通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)并進(jìn)行對外通信；觸摸顯示單元用于進(jìn)行信息的顯示和觸摸輸入信號的感測；移動客戶端模塊用于控制觸摸顯示單元進(jìn)行輸入界面的顯示，采集觸摸顯示單元感測到的觸摸輸入信號，且將采集到的觸摸輸入信號識別轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的數(shù)據(jù)服務(wù)請求或遠(yuǎn)程控制請求，通過移動端通信模塊建立的移動通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)連接，將數(shù)據(jù)服務(wù)請求或遠(yuǎn)程控制請求發(fā)送至數(shù)據(jù)服務(wù)器，并接收來自數(shù)據(jù)服務(wù)器的信息或數(shù)據(jù)控制觸摸顯示單元進(jìn)行顯不O
[0007]上述基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)機(jī)械手遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制系統(tǒng)中，具體而言，所述遠(yuǎn)程移動終端的移動客戶端模塊控制觸摸顯示單元顯示的輸入界面包括機(jī)械手遠(yuǎn)程控制輸入界面和視頻監(jiān)控遠(yuǎn)程控制輸入界面；在控制顯示機(jī)械手遠(yuǎn)程控制輸入界面的情況下，移動客戶端模塊用于將采集到的觸摸輸入信號識別轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的機(jī)械手遠(yuǎn)程控制請求發(fā)送至數(shù)據(jù)服務(wù)器；在控制顯示視頻監(jiān)控遠(yuǎn)程控制輸入界面的情況下，移動客戶端模塊用于將采集到的觸摸輸入信號識別轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的視頻監(jiān)控遠(yuǎn)程控制請求發(fā)送至數(shù)據(jù)服務(wù)器；所述數(shù)據(jù)服務(wù)器的服務(wù)處理模塊在接收到來自遠(yuǎn)程移動終端的機(jī)械手遠(yuǎn)程控制請求時，用于根據(jù)機(jī)械手遠(yuǎn)程控制請求向智能手持控制終端發(fā)送相應(yīng)的機(jī)械手動作指示命令；數(shù)據(jù)服務(wù)器的服務(wù)處理模塊在接收到來自遠(yuǎn)程移動終端的視頻監(jiān)控遠(yuǎn)程控制請求時，用于根據(jù)視頻監(jiān)控遠(yuǎn)程控制請求向視頻監(jiān)控機(jī)構(gòu)發(fā)送相應(yīng)的拍攝動作指示命令。
[0008]上述基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)機(jī)械手遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制系統(tǒng)中，作為進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述遠(yuǎn)程移動終端的移動客戶端模塊在開始控制觸摸顯示單元顯示機(jī)械手遠(yuǎn)程控制輸入界面和視頻監(jiān)控遠(yuǎn)程控制輸入界面時，還用于向數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送實時視頻數(shù)據(jù)請求，并接收數(shù)據(jù)服務(wù)器返回的實時的施工現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)，且控制觸摸顯示單元將實時的施工現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)的視頻圖像畫面嵌入地顯示在機(jī)械手遠(yuǎn)程控制輸入界面和視頻監(jiān)控遠(yuǎn)程控制輸入界面中；所述數(shù)據(jù)服務(wù)器的服務(wù)處理模塊在接收到來自遠(yuǎn)程移動終端的實時視頻數(shù)據(jù)請求時，還用于從數(shù)據(jù)存儲管理模塊提取來自視頻監(jiān)控機(jī)構(gòu)的實時的施工現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)并實時地發(fā)送至遠(yuǎn)程移動終端。
[0009]上述基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)機(jī)械手遠(yuǎn)程監(jiān)視及控制系統(tǒng)中，具體而言，所述遠(yuǎn)程移動終端的移