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基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统

摘要

本发明提供了一种基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统,其通过智能手持控制终端控制工业机械手执行机构执行施工动作,并以数据服务器作为互联中心建立智能手持控制终端、视频监控机构与远程移动终端之间的远程互联网络通信通道,实现了工业机械手的物联网化,实现了远程与工业机械手施工现场的多方面信息交互,为工业机械手的检修和维护提供了有利的系统技术条件;同时,还能够基于嵌入式系统技术实现智能手持控制终端的小型化和轻量化,减少因误操作引发的工业机械手故障和事故,还能够整合语音通话、工业机械手执行机构动作异常检测、报警和紧急制动控制能功能,更好地帮助提高工业机械手的生产效率,减少因工故障而引发的经济损失。

著录项

  • 公开/公告号CN105137860A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2015-12-09

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 重庆世纪精信实业(集团)有限公司;

    申请/专利号CN201510462540.6

  • 发明设计人 田军;陈华余;朱启佳;李刚;张杰;

    申请日2015-07-31

  • 分类号G05B19/042(20060101);

  • 代理机构50212 重庆博凯知识产权代理有限公司;

  • 代理人黄河

  • 地址 400039 重庆市九龙坡区二郎科技新城火炬大道96号

  • 入库时间 2023-12-18 12:40:40

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-10-25

    专利权的转移 IPC(主分类):G05B19/042 登记生效日:20191008 变更前: 变更后: 申请日:20150731

    专利申请权、专利权的转移

  • 2018-07-20

    授权

    授权

  • 2016-01-06

    实质审查的生效 IPC(主分类):G05B19/042 申请日:20150731

    实质审查的生效

  • 2015-12-09

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及工业机械手技术领域和物联网技术领域,尤其涉及一种基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统。

背景技术

工业机械手是能够模仿人手和臂的某些动作功能,用以根据程序控制而执行工业施工动作的自动化操作装置。工业机械手的种类,按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手等;按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种;按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。工业机械手可以减省工人、提高工业加工效率、降低加工成本、提高加工安全性和产品品质,因此越来越多地被工业加工企业所采用。

工业机械手通常通过一个与其联机的手持控制终端进行操作控制,但由于与一般的加工机床相比,工业机械手的控制操作更为复杂,所以手持控制终端上通常设计有非常多不同功能的操作按键,造成手持控制终端体型庞大而笨重,给施工现场操作人员的操作使用带来了不便,并且手持控制终端上操作按键布局密集,也使得误操作的几率增加。另一方面,工业机械手虽然属于较为精密的仪器设备,但由于其体积较大,部件较多,内部控制线路布局以及部件组合结构都较为复杂,因此还是难以避免地会出现故障。而一旦因为误操作造成机械手动作错误,或者因为故障造成机械手动作异常,施工现场的操作人员往往不具备对机械手设备的检修技能,需要专业的工程师协助排除错误或故障,但专业的工程师往往很少在施工现场,这就导致了工业机械手动作错误或故障的情况难以得到及时维修、延误施工工作等问题,降低了生产效率;不仅如此,在一些情况下,工业机械手的动作错误或故障若不能被及时停止和排除,很可能造成机械手或配合设备的损坏等严重事故,引发更大的经济损失。此外,工业机械手设备在完成一定的加工量后也需要进行设备的检查和维护,但现有的工业机械手也缺乏完备的工作状态信息记录体系,难以较好的根据每台工业机械手设备的加工量来规划维护周期,并且一旦出现工作错误或故障也缺少信息记录作为依据,为后期的检修带来了困难。

总体而言,现有技术中工业机械手设备的信息交互和记录功能不够完备,是造成目前工业机械手设备检修和维护不便的主要原因。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足,本发明的目的在于提供一种基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统,借助互联网络实现工业机械手的物联网化,实现远程与工业机械手施工现场的多方面信息交互,使得工程师能够远程地了解工业机械手施工现场的实际情况,并协助施工现场的操作人员及时地排除工作错误或故障,为工业机械手的检修和维护提供了有利的系统技术条件,从而帮助提高工业机械手的生产效率、减少因工业机械手故障而引发的经济损失。

为解决上述技术问题,本发明采用了如下的技术手段:

基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统,包括工业机械手执行机构、智能手持控制终端、视频监控机构、数据服务器和远程移动终端;

所述工业机械手执行机构安装于加工施工现场,包括工业机械手、控制驱动模块和动作指示处理模块;工业机械手用于根据控制驱动模块的驱动执行施工动作;控制驱动模块用于根据来自动作指示处理模块的机械手动作控制指令,对工业机械手的施工动作进行相应的控制驱动;动作指示处理模块与智能手持控制终端进行数据通信,用于接收来自智能手持控制终端的机械手动作指示命令,根据接收到的机械手动作指示命令向工业机械手执行机构发送相应的机械手动作控制指令,并实时记录和统计工业机械手执行机构的施工状态信息及其在施工过程中完成施工动作的次数,发送至智能手持控制终端;

所述智能手持控制终端设置于加工施工现场,包括智能手持控制器和手持端通信模块;手持端通信模块连接至互联网络,用于通过互联网络进行对外通信;智能手持控制器与工业机械手执行机构进行数据通信,用于提供机械手控制信息的输入且将输入的机械手控制信息识别转换为相对应的机械手动作指示命令,或通过手持端通信模块接收来自互联网络的机械手动作指示命令,将机械手动作指示命令发送给工业机械手执行机构,还用于实时采集工业机械手执行机构所发送的工业机械手执行机构的施工状态信息及其在施工过程中完成施工动作的次数,并根据工业机械手执行机构在施工过程中完成施工动作的次数换算得到相应的加工量数据信息,通过手持端通信模块将工业机械手执行机构的施工状态信息和加工量数据信息进行对外发送;

所述视频监控机构安装于加工施工现场,包括摄像头、电控云台、视频监控控制器和视频端通信模块;摄像头安装在电控云台上,用于根据视频监控控制器的控制采集加工施工现场中工业机械手执行机构执行施工动作的施工现场视频数据,并回传给视频监控控制器;电控云台用于根据视频监控控制器的控制调整摄像头的拍摄方位角;视频端通信模块连接至互联网络,用于通过互联网络进行对外通信;视频监控控制器用于或通过视频端通信模块接收来自互联网络的拍摄动作指示命令,向摄像头和电控云台发送相应的拍摄动作控制指令,对摄像头的施工现场视频数据采集以及拍摄方位角进行控制和调整,并实时获取摄像头采集的施工现场视频数据,通过视频端通信模块进行对外发送;

所述数据服务器设置于互联网络中,包括数据端通信模块、数据存储管理模块和服务处理模块;数据端通信模块连接至互联网络,用于通过互联网络进行对外通信;数据存储管理模块用于通过数据端通信模块建立的互联网络连接,接收智能手持控制终端对外发送的工业机械手执行机构的施工状态信息和加工量数据信息以及视频监控机构对外发送的施工现场视频数据,并对接收到的信息和数据进行数据库存储处理;服务处理模块用于通过数据端通信模块建立的互联网络连接,接收来自远程移动终端的数据服务请求或远程控制请求,并根据数据服务请求从数据存储管理模块提取相应的信息或数据返回至远程移动终端,根据远程控制请求向智能手持控制终端发送相应的机械手动作指示命令或向视频监控机构发送相应的拍摄动作指示命令;

所述远程移动终端包设置于移动通信网络中,括移动端通信模块、移动客户端模块和触摸显示单元;移动端通信模块连接至移动通信网络,用于通过移动通信网络与互联网络互联并进行对外通信;触摸显示单元用于进行信息的显示和触摸输入信号的感测;移动客户端模块用于控制触摸显示单元进行输入界面的显示,采集触摸显示单元感测到的触摸输入信号,且将采集到的触摸输入信号识别转换为相对应的数据服务请求或远程控制请求,通过移动端通信模块建立的移动通信网络与互联网络的互联连接,将数据服务请求或远程控制请求发送至数据服务器,并接收来自数据服务器的信息或数据控制触摸显示单元进行显示。

上述基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统中,具体而言,所述远程移动终端的移动客户端模块控制触摸显示单元显示的输入界面包括机械手远程控制输入界面和视频监控远程控制输入界面;在控制显示机械手远程控制输入界面的情况下,移动客户端模块用于将采集到的触摸输入信号识别转换为相对应的机械手远程控制请求发送至数据服务器;在控制显示视频监控远程控制输入界面的情况下,移动客户端模块用于将采集到的触摸输入信号识别转换为相对应的视频监控远程控制请求发送至数据服务器;所述数据服务器的服务处理模块在接收到来自远程移动终端的机械手远程控制请求时,用于根据机械手远程控制请求向智能手持控制终端发送相应的机械手动作指示命令;数据服务器的服务处理模块在接收到来自远程移动终端的视频监控远程控制请求时,用于根据视频监控远程控制请求向视频监控机构发送相应的拍摄动作指示命令。

上述基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统中,作为进一步改进方案,所述远程移动终端的移动客户端模块在开始控制触摸显示单元显示机械手远程控制输入界面和视频监控远程控制输入界面时,还用于向数据服务器发送实时视频数据请求,并接收数据服务器返回的实时的施工现场视频数据,且控制触摸显示单元将实时的施工现场视频数据的视频图像画面嵌入地显示在机械手远程控制输入界面和视频监控远程控制输入界面中;所述数据服务器的服务处理模块在接收到来自远程移动终端的实时视频数据请求时,还用于从数据存储管理模块提取来自视频监控机构的实时的施工现场视频数据并实时地发送至远程移动终端。

上述基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统中,具体而言,所述远程移动终端的移动客户端模块控制触摸显示单元显示的输入界面包括施工数据请求输入界面和视频数据请求输入界面;在控制显示施工数据请求输入界面的情况下,移动客户端模块用于将采集到的触摸输入信号识别转换为相对应的施工状态信息查看请求或加工量数据信息查看请求,并接收数据服务器返回的施工状态信息或加工量数据信息控制触摸显示单元进行列表显示;在控制显示视频数据请求输入界面的情况下,移动客户端模块用于将采集到的触摸输入信号识别转换为相对应的实时视频数据请求或历史视频数据请求,并接收数据服务器返回的实时的施工现场视频数据或历史的施工现场视频数据控制触摸显示单元进行视频图像画面显示;所述数据服务器的服务处理模块在接收到来自远程移动终端的施工状态信息查看请求时,用于从数据存储管理模块提取相应的施工状态信息发送至远程移动终端;数据服务器的服务处理模块在接收到来自远程移动终端的加工量数据信息查看请求时,用于从数据存储管理模块提取相应的加工量数据信息发送至远程移动终端;数据服务器的服务处理模块在接收到来自远程移动终端的实时视频数据请求时,用于从数据存储管理模块提取来自视频监控机构的实时的施工现场视频数据并实时地发送至远程移动终端;数据服务器的服务处理模块在接收到来自远程移动终端的历史视频数据请求时,用于从数据存储管理模块提取相应历史时间的施工现场视频数据发送至远程移动终端。

上述基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统中,作为一种优选方案,所述智能手持控制终端的智能手持控制器是基于嵌入式系统的智能终端控制器,包括嵌入式系统单元、显示屏单元和触摸输入单元;嵌入式系统单元用于控制显示屏单元进行机械手控制信息输入界面的显示,并控制触摸输入单元提供与机械手控制信息输入界面相匹配的机械手控制信息所对应的触摸手势输入操作,且通过手持端通信模块接收来自互联网络的机械手动作指示命令,或采集触摸输入单元感测到的触摸手势输入操作对应的机械手控制信息并识别转换为相对应的机械手动作指示命令,将机械手动作指示命令发送给工业机械手执行机构,还用于实时采集工业机械手执行机构所发送的工业机械手执行机构的施工状态信息及其在施工过程中完成施工动作的次数,并根据工业机械手执行机构在施工过程中完成施工动作的次数换算得到相应的加工量数据信息,通过手持端通信模块将工业机械手执行机构的施工状态信息和加工量数据信息进行对外发送。

上述基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统中,作为进一步改进方案,所述显示屏单元和触摸输入单元整合为一体。

上述基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统中,作为进一步改进方案,所述智能手持控制终端还包括手持端通话模块,用于通过手持端通信模块进行通话语音数据的采集发送和接收播放;所述远程移动终端还包括移动端通话模块,用于通过移动端通信模块进行通话语音数据的采集发送和接收播放;所述数据服务器的服务处理模块还用于通过数据端通信模块建立的互联网络连接,建立智能手持控制终端与远程移动终端之间的通话语音数据连接通路,实现智能手持控制终端与远程移动终端之间通话语音数据的互传。

上述基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统中,作为进一步改进方案,所述数据服务器还包括施工判断处理模块,用于从数据存储管理模块提取来自视频监控机构的实时的施工现场视频数据,根据实时的施工现场视频数据所呈现的工业机械手执行机构执行的施工动作,通过视频处理识别出工业机械手执行机构的动作执行位置,并结合来自智能手持控制终端的工业机械手执行机构的施工状态信息,判断工业机械手执行机构的动作执行位置与其施工状态是否相匹配,且在判定工业机械手执行机构的动作执行位置与其施工状态不相匹配时,通过数据端通信模块向智能手持控制终端发送动作异常报警信息;所述智能手持控制终端的智能手持控制器通过手持端通信模块接收到来自数据服务器的动作异常报警信息时,向工业机械手执行机构发送停止施工动作的机械手动作控制指令。

上述基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统中,作为进一步改进方案,所述数据服务器的施工判断处理模块还用于在判定工业机械手执行机构的动作执行位置与其施工状态不相匹配时,通知服务处理模块向远程移动终端发送动作异常报警信息,并通知服务处理模块主动地从数据存储管理模块提取来自视频监控机构的实时的施工现场视频数据并实时地发送至远程移动终端进行显示。

相比于现有技术,本发明具有以下有益效果:

1、本发明基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统,在通过智能手持控制终端控制工业机械手执行机构执行施工动作的技术基础条件下,以数据服务器作为互联中心建立智能手持控制终端、视频监控机构与远程移动终端之间的远程互联网络通信通道,实现了工业机械手的物联网化,实现了远程与工业机械手施工现场的多方面信息交互,使得工程师能够远程地了解工业机械手施工现场的实际情况,并协助施工现场的操作人员及时地排除工作错误或故障,为工业机械手的检修和维护提供了有利的系统技术条件。

2、本发明基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统中,其智能手持控制终端能够基于嵌入式系统而实现机械手控制信息输入界面的显示和触摸手势输入操作,从而避免了对大量分布密集的操作按键的依赖,有助于实现智能手持控制终端的小型化和轻量化,且有助于大幅降低误操作几率,减少因误操作引发的工业机械手故障和事故。

3、本发明基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统,还能够在智能手持控制终端、数据服务器与远程移动终端之间结合语音通话、工业机械手执行机构动作异常检测和报警、工业机械手执行机构动作异常紧急制动控制能功能,更有利于及时排除工业机械手的工作错误或故障情况,从而帮助提高工业机械手的生产效率,减少因工业机械手故障而引发的经济损失。

附图说明

图1为本发明基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统一种实施方式的系统构架示意图。

图2为本发明基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统另一种实施方式的系统构架示意图。

图3为本发明基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统另一种实施方式的系统构架示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统,如图1所示,该工业机械手远程监视及控制系统包括工业机械手执行机构、智能手持控制终端、视频监控机构、数据服务器和远程移动终端。

工业机械手执行机构安装于加工施工现场,包括工业机械手、控制驱动模块和动作指示处理模块;工业机械手用于根据控制驱动模块的驱动执行施工动作;控制驱动模块用于根据来自动作指示处理模块的机械手动作控制指令,对工业机械手的施工动作进行相应的控制驱动;动作指示处理模块与智能手持控制终端进行数据通信,用于接收来自智能手持控制终端的机械手动作指示命令,根据接收到的机械手动作指示命令向工业机械手执行机构发送相应的机械手动作控制指令,并实时记录和统计工业机械手执行机构的施工状态信息及其在施工过程中完成施工动作的次数,发送至智能手持控制终端。工业机械手执行机构已经是现有技术中较为成熟的技术设备,不同加工功能的工业机械手执行机构的具体结构各有所不同,在此不对其具体的实现结构加以赘述了,但其控制逻辑是互通的。

智能手持控制终端设置于加工施工现场,包括智能手持控制器和手持端通信模块;手持端通信模块连接至互联网络,用于通过互联网络进行对外通信;智能手持控制器与工业机械手执行机构进行数据通信,用于提供机械手控制信息的输入且将输入的机械手控制信息识别转换为相对应的机械手动作指示命令,或通过手持端通信模块接收来自互联网络的机械手动作指示命令,将机械手动作指示命令发送给工业机械手执行机构,还用于实时采集工业机械手执行机构所发送的工业机械手执行机构的施工状态信息及其在施工过程中完成施工动作的次数,并根据工业机械手执行机构在施工过程中完成施工动作的次数换算得到相应的加工量数据信息,通过手持端通信模块将工业机械手执行机构的施工状态信息和加工量数据信息进行对外发送。与现有技术明显不同之处在于,本发明工业机械手远程监视及控制系统中的智能手持控制终端除了能够直接操控向工业机械手执行机构发送机械手动作指示命令之外,还可以通过手持端通信模块接收来自互联网络的机械手动作指示命令向工业机械手执行机构进行发送,这是使得工业机械手执行机构具备远程操控能力的技术基础,但同时也使得智能手持控制终端的功能更为复杂化,如果直接采用现有技术中体型庞大、笨重的手持控制终端添加通信功能而进行改造,虽然能够实现,但改造技术难度较大。因此,为了更便于技术实现,作为一种优选的具体实施方案,智能手持控制终端的智能手持控制器最好是基于嵌入式系统的智能终端控制器,其包括嵌入式系统单元、显示屏单元和触摸输入单元;而嵌入式系统单元可以直接基于安卓、苹果iOS等智能操作系统的嵌入式电路通过承载和运行编程软件而得以实现,用于控制显示屏单元进行机械手控制信息输入界面的显示,并控制触摸输入单元提供与机械手控制信息输入界面相匹配的机械手控制信息所对应的触摸手势输入操作,且通过手持端通信模块接收来自互联网络的机械手动作指示命令,或采集触摸输入单元感测到的触摸手势输入操作对应的机械手控制信息并识别转换为相对应的机械手动作指示命令,将机械手动作指示命令发送给工业机械手执行机构,还用于实时采集工业机械手执行机构所发送的工业机械手执行机构的施工状态信息及其在施工过程中完成施工动作的次数,并根据工业机械手执行机构在施工过程中完成施工动作的次数换算得到相应的加工量数据信息,通过手持端通信模块将工业机械手执行机构的施工状态信息和加工量数据信息进行对外发送。基于安卓、苹果iOS等智能操作系统的嵌入式电路通过承载和运行编程软件实现上述功能的嵌入式系统单元,本领域技术人员借助其掌握的嵌入式电子技术和编程技术知识便能够实现。这样以来,不仅使得智能手持控制终端对来自互联网络的机械手动作指示命令的接收和转发功能实现变得更加容易,而且通过显示屏单元进行机械手控制信息输入界面的显示、通过触摸输入单元感测触摸手势进行输入操作而控制发送机械手动作指示命令,这样的操控方式避免了对大量分布密集的操作按键的依赖,只需要通过在不同的机械手控制信息输入界面的分页显示不同的输入操作控制指令即可,并且显示屏单元和触摸输入单元还能够整合为一体(例如现有的触屏手机、触屏平板电脑中采用的显示、触摸整合技术),有助于实现智能手持控制终端的小型化和轻量化,并且这样的操控方式也有助于大幅降低误操作几率,减少因误操作引发的工业机械手故障和事故。

视频监控机构安装于加工施工现场,包括摄像头、电控云台、视频监控控制器和视频端通信模块;摄像头安装在电控云台上,用于根据视频监控控制器的控制采集加工施工现场中工业机械手执行机构执行施工动作的施工现场视频数据,并回传给视频监控控制器;电控云台用于根据视频监控控制器的控制调整摄像头的拍摄方位角;视频端通信模块连接至互联网络,用于通过互联网络进行对外通信;视频监控控制器用于或通过视频端通信模块接收来自互联网络的拍摄动作指示命令,向摄像头和电控云台发送相应的拍摄动作控制指令,对摄像头的施工现场视频数据采集以及拍摄方位角进行控制和调整,并实时获取摄像头采集的施工现场视频数据,通过视频端通信模块进行对外发送。从技术实现而言,视频监控机构采用现有技术中的远程云台摄像机设备就可以实现,只要确保其在加工施工现场的安装位置能够有效的采集拍摄到加工施工现场中工业机械手执行机构执行施工动作就可以了。

数据服务器设置于互联网络中,包括数据端通信模块、数据存储管理模块和服务处理模块;数据端通信模块连接至互联网络,用于通过互联网络进行对外通信;数据存储管理模块用于通过数据端通信模块建立的互联网络连接,接收智能手持控制终端对外发送的工业机械手执行机构的施工状态信息和加工量数据信息以及视频监控机构对外发送的施工现场视频数据,并对接收到的信息和数据进行数据库存储处理;服务处理模块用于通过数据端通信模块建立的互联网络连接,接收来自远程移动终端的数据服务请求或远程控制请求,并根据数据服务请求从数据存储管理模块提取相应的信息或数据返回至远程移动终端,根据远程控制请求向智能手持控制终端发送相应的机械手动作指示命令或向视频监控机构发送相应的拍摄动作指示命令。从技术实现而言,数据服务器采用现有的互联网络服务器或云服务器技术结合数据库技术就能够实现。

远程移动终端包设置于移动通信网络中,括移动端通信模块、移动客户端模块和触摸显示单元;移动端通信模块连接至移动通信网络,用于通过移动通信网络与互联网络互联并进行对外通信;触摸显示单元用于进行信息的显示和触摸输入信号的感测;移动客户端模块用于控制触摸显示单元进行输入界面的显示,采集触摸显示单元感测到的触摸输入信号,且将采集到的触摸输入信号识别转换为相对应的数据服务请求或远程控制请求,通过移动端通信模块建立的移动通信网络与互联网络的互联连接,将数据服务请求或远程控制请求发送至数据服务器,并接收来自数据服务器的信息或数据控制触摸显示单元进行显示。本发明工业机械手远程监视及控制系统中的远程移动终端,可以采用现有的触屏手机、触屏平板电脑等具有触屏功能的计算机终端设备就可以实现,只需要在其中安装和运行能够通过数据服务器与智能手持控制终端和视频监控机构进行联机的编程软件即可。

具体而言,作为远程移动终端一种优选的设计方案,远程移动终端的移动客户端模块控制触摸显示单元显示的输入界面包括机械手远程控制输入界面和视频监控远程控制输入界面;在控制显示机械手远程控制输入界面的情况下,移动客户端模块用于将采集到的触摸输入信号识别转换为相对应的机械手远程控制请求发送至数据服务器;在控制显示视频监控远程控制输入界面的情况下,移动客户端模块用于将采集到的触摸输入信号识别转换为相对应的视频监控远程控制请求发送至数据服务器。相应地,数据服务器的服务处理模块在接收到来自远程移动终端的机械手远程控制请求时,用于根据机械手远程控制请求向智能手持控制终端发送相应的机械手动作指示命令;数据服务器的服务处理模块在接收到来自远程移动终端的视频监控远程控制请求时,用于根据视频监控远程控制请求向视频监控机构发送相应的拍摄动作指示命令。这样以来,就能够通过远程移动终端实现对工业机械手执行机构和视频监控机构的远程控制。并且,作为一种进一步的改进,远程移动终端的移动客户端模块在开始控制触摸显示单元显示机械手远程控制输入界面和视频监控远程控制输入界面时,还用于向数据服务器发送实时视频数据请求,并接收数据服务器返回的实时的施工现场视频数据,且控制触摸显示单元将实时的施工现场视频数据的视频图像画面嵌入地显示在机械手远程控制输入界面和视频监控远程控制输入界面中;而数据服务器的服务处理模块在接收到来自远程移动终端的实时视频数据请求时,还用于从数据存储管理模块提取来自视频监控机构的实时的施工现场视频数据并实时地发送至远程移动终端。通过此改进,就可以使得远程移动终端在显示机械手远程控制输入界面和视频监控远程控制输入界面时能够同步地在界面中嵌入实时的施工现场视频图像画面,使得通过远程移动终端实现对工业机械手执行机构和视频监控机构的远程控制时,可以通过施工现场视频图像画面了解到具体的远程控制操作情况。

而作为远程移动终端另一种优选的设计方案,远程移动终端的移动客户端模块控制触摸显示单元显示的输入界面包括施工数据请求输入界面和视频数据请求输入界面;在控制显示施工数据请求输入界面的情况下,移动客户端模块用于将采集到的触摸输入信号识别转换为相对应的施工状态信息查看请求或加工量数据信息查看请求,并接收数据服务器返回的施工状态信息或加工量数据信息控制触摸显示单元进行列表显示;在控制显示视频数据请求输入界面的情况下,移动客户端模块用于将采集到的触摸输入信号识别转换为相对应的实时视频数据请求或历史视频数据请求,并接收数据服务器返回的实时的施工现场视频数据或历史的施工现场视频数据控制触摸显示单元进行视频图像画面显示。相应地,数据服务器的服务处理模块在接收到来自远程移动终端的施工状态信息查看请求时,用于从数据存储管理模块提取相应的施工状态信息发送至远程移动终端;数据服务器的服务处理模块在接收到来自远程移动终端的加工量数据信息查看请求时,用于从数据存储管理模块提取相应的加工量数据信息发送至远程移动终端;数据服务器的服务处理模块在接收到来自远程移动终端的实时视频数据请求时,用于从数据存储管理模块提取来自视频监控机构的实时的施工现场视频数据并实时地发送至远程移动终端;数据服务器的服务处理模块在接收到来自远程移动终端的历史视频数据请求时,用于从数据存储管理模块提取相应历史时间的施工现场视频数据发送至远程移动终端。这样以来,就能够通过远程移动终端实现对工业机械手执行机构施工状态信息和加工量数据信息的远程查询,以及远程获取当前实时的或者历史的施工现场视频图像,以便于通过查看施工状态信息、加工量数据信息以及施工现场视频图像来了解工业机械手的现场或历史工作信息,来追溯工业机械手出现故障的原因或者规划对工业机械手的维护工作周期等。

通过上述对本发明基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统的说明,可以看到,其在通过智能手持控制终端控制工业机械手执行机构执行施工动作的技术基础条件下,以数据服务器作为互联中心建立智能手持控制终端、视频监控机构与远程移动终端之间的远程互联网络通信通道,实现了工业机械手的物联网化,而所借助的互联网络,可以是WIFI、GPRS、广域网、城域网、局域网、蓝牙、红外、射频通信等任何具有现有的通信技术所构建的互联网络形式。由此,工程师可以利用远程移动终端获得工业机械手施工现场的视频图像以及工业机械手的施工状态信息、加工量数据信息等多方面的信息数据,并且能够利用远程移动终端对工业机械手进行远程控制,还能够远程地控制视频监控机构采集工业机械手施工现场视频图像的拍摄方位角和对焦等,从而与施工现场进行信息互动,协助施工现场的操作人员及时地排除工作错误或故障,为工业机械手的检修和维护提供了有利的系统技术条件。

为了进一步增强本发明工业机械手远程监视及控制系统中远程移动终端与智能手持控制终端之间的信息交互能力,作为一种进一步的改进方案,如图2所示,还可以在智能手持控制终端中增设手持端通话模块,用于通过手持端通信模块进行通话语音数据的采集发送和接收播放;同时在远程移动终端中增设移动端通话模块,用于通过移动端通信模块进行通话语音数据的采集发送和接收播放;相应地,数据服务器的服务处理模块还用于通过数据端通信模块建立的互联网络连接,建立智能手持控制终端与远程移动终端之间的通话语音数据连接通路,实现智能手持控制终端与远程移动终端之间通话语音数据的互传。这样的改进,使得远程移动终端和智能手持控制终端能够相互语音通话,从而让使用远程移动终端的工程师能够与使用智能手持控制终端的现场操作人员进行语音信息交流,便于更详细的了解施工现场的情况,并向施工现场的操作人员传达技术信息,协助和指导操作人员在施工现场进行恰当的操作处理,更有利于及时排除工业机械手的工作错误或故障情况。

此外,作为更进一步的技术改进方案,在本发明的工业机械手远程监视及控制系统中,由于数据服务器已经具备了采集施工现场视频数据和工业机械手执行机构施工状态信息的能力和条件,借此,如图3所示,还可以在数据服务器中增设施工判断处理模块,用于从数据服务器的数据存储管理模块提取来自视频监控机构的实时的施工现场视频数据,根据实时的施工现场视频数据所呈现的工业机械手执行机构执行的施工动作,通过视频处理识别出工业机械手执行机构的动作执行位置,并结合来自智能手持控制终端的工业机械手执行机构的施工状态信息,判断工业机械手执行机构的动作执行位置与其施工状态是否相匹配,且在判定工业机械手执行机构的动作执行位置与其施工状态不相匹配时,通过数据端通信模块向智能手持控制终端发送动作异常报警信息。而相应地,智能手持控制终端的智能手持控制器通过手持端通信模块接收到来自数据服务器的动作异常报警信息时,则向工业机械手执行机构发送停止施工动作的机械手动作控制指令。这样以来,即便在工业机械手执行施工动作的过程中因为误操作、机械故障等原因出现了动作异常而未被现场操作人员及时的发现,数据服务器也能够根据对实时的施工现场视频数据的视频处理识别和分析而向智能手持控制终端发出报警,使得智能手持控制终端自动地控制工业机械手执行机构紧急制动,避免工业机械手继续执行异常动作而造成设备损坏等事故。现场的操作人员可以根据智能手持控制终端收到的动作异常报警信息获知工业机械手的异常情况而进行及时的查看,或联系工程师协助对异常情况加以及时排除。此外,还可以设计数据服务器的施工判断处理模块在判定工业机械手执行机构的动作执行位置与其施工状态不相匹配时,通知服务处理模块向远程移动终端发送动作异常报警信息,并通知服务处理模块主动地从数据存储管理模块提取来自视频监控机构的实时的施工现场视频数据并实时地发送至远程移动终端进行显示,从而让使用远程移动终端的工程师也能够及时的了解到现场工业机械手执行机构的异常情况,从而更好地配合现场操作人员采取应对措施。

综上所述,本发明基于互联网络的工业机械手远程监视及控制系统,在通过智能手持控制终端控制工业机械手执行机构执行施工动作的技术基础条件下,以数据服务器作为互联中心建立智能手持控制终端、视频监控机构与远程移动终端之间的远程互联网络通信通道,实现了工业机械手的物联网化,实现了远程与工业机械手施工现场的多方面信息交互,使得工程师能够远程地了解工业机械手施工现场的实际情况,并协助施工现场的操作人员及时地排除工作错误或故障,为工业机械手的检修和维护提供了有利的系统技术条件;同时,其智能手持控制终端能够基于嵌入式系统而实现机械手控制信息输入界面的显示和触摸手势输入操作,从而避免了对大量分布密集的操作按键的依赖,有助于实现智能手持控制终端的小型化和轻量化,且有助于大幅降低误操作几率,减少因误操作引发的工业机械手故障和事故;此外,还能够在智能手持控制终端、数据服务器与远程移动终端之间结合语音通话、工业机械手执行机构动作异常检测和报警、工业机械手执行机构动作异常紧急制动控制能功能,更有利于及时排除工业机械手的工作错误或故障情况,从而帮助提高工业机械手的生产效率,减少因工业机械手故障而引发的经济损失。

最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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