CN109877839B - 一种机器人取放柔性路径算法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人取放柔性路径算法，设置变量，对各工位中的信息进行读取、判断，并对相关信息进行与变量的置换，最终获取理想的柔性取工件和放工件的路径。可以人工设置静置工位的取放优先顺序，并且在生产中，可以根据实际情况随时调整机器人的取放顺序，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及机器人自动化控制技术领域，特别涉及一种机器人取放柔性路径算法。
背景技术
加热静置设备中需加热的工件，在加热完成后需要进行静置处理一段时间来进行冷却。通常情况下，加热时间与静置时间并不相等，静置时间要长于加热时间，且时间要长很多。因此设备一般设置较多的静置工位用于工件的静置冷却。
因为静置工位比较多，对应占地较多，且静置设备对应的机器人工作面积较大，有的工位离机器人工作中心较近，有的工位距离机器人工作中心较远，若按照顺序流程在摆放工件，无法使机器人运动效率达到最高，因此要满足机器人路径最优，提升节拍的要求，需要合理的排列顺序来给机器人发出准确的命令。
发明内容
为克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种机器人取放柔性路径算法。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：该种机器人取放柔性路径算法，
放工件：
定义优先级号暂存变量TEMP1；
定义位置号暂存变量TEMP2；
包括以下步骤：
(2)将优先级号暂存变量TEMP1和位置号暂存变量TEMP2中的数值设置为0；
(2)读取1#工位中的信息，判断1#工位信息中的占位状态、对比优先级号设置值与优先级号暂存变量TEMP1的值；将大于优先级号暂存变量TEMP1的优先级号设置值写入到优先级号暂存变量TEMP1中，将对应工位号写入到位置号暂存变量TEMP2中；
(3)读取2#工位中的信息并重复步骤(2)中的判断，直到判断完所有工位中的信息；
(4)将所有工位信息读取且判断完成后，继续从步骤(1)开始重复该循环；
取工件：
定义静置时间暂存变量TEMP3；
定义位置号暂存变量和TEMP4；
包括以下步骤：
(S1)将静置时间暂存变量TEMP3和位置号暂存变量TEMP4中的数值设置为0；
(S2)读取1#工位中的信息，判断1#工位信息中的占位状态、对比静置时间值与静置时间设置值；若静置时间值大于静置时间设置值，对比静置时间值和静置时间暂存变量TEMP3；
将大于静置时间暂存变量TEMP3的静置时间值写入到静置时间暂存变量TEMP3中，将对应工位号写入到位置号暂存变量TEMP4中；
(S3)读取2#工位中的信息并重复(S2)工位中的判断，直到判断完所有工位中的信息以后；
(S4)将所有工位信息读取且判断完成后，继续从步骤(S1)开始重复该循环。
进一步地，步骤(2)读取1#工位中的信息，判断1#工位信息中的占位状态，若占位状态为ON，则不进行任何操作，继续读取2#工位中的信息；
若占位状态为OFF，该工位为可以放工件状态，则继续判断1#工位信息中优先级号设置值的大小；
如果优先级号设置值小于优先级号暂存变量TEMP1的值，则不进行任何操作，继续读取2#工位中的信息；
如果优先级号设置值大于优先级号暂存变量TEMP1的值，则将1#工位信息中的优先级号设置值写入到优先级号暂存变量TEMP1中，将1#工位信息中工位号写入到位置号暂存变量TEMP2中；然后继续读取2#工位中的信息。
进一步地，步骤(S2)读取1#工位中的信息，判断1#工位信息中的占位状态，若占位状态为OFF，则不进行任何操作，继续读取2#工位中的信息；
若占位状态为ON，然后将1#工位中静置时间值与静置时间设置值进行比较，如果静置时间值小于静置时间设置值，则不进行任何操作，继续读取2#工位中的信息；
如果静置时间值大于静置时间设置值，继续将静置时间值和静置时间暂存变量TEMP3进行比较；
如果静置时间值小于静置时间暂存变量TEMP3，则不进行任何操作，继续读取2#工位中的信息；
如果静置时间值大于静置时间暂存变量TEMP3，则将1#工位信息中的静置时间值写入到静置时间暂存变量TEMP3中，将1#工位信息中工位号写入到位置号暂存变量TEMP4中。
进一步地，每个工位信息包含：工位号、占位状态、优先级号设置值、静置时间值和静置时间设置值五个变量；
工位号代表每个工位的标号，1#工位的工位号是1，2#工位的工位号是2，以此类推；
占位状态代表对应工位上是否有工件，如果有工件，占位状态为ON，如果无工件，占位状态为OFF；
优先级号设置值代表通过人机界面给对应工位设置的优先级数值，数值越大，表示优先级越高，相反数值越小表示优先级越低。该数值为大于0的整数，且每个工位的优先级号设置值各不相同；
静置时间值代表工件在对应工位上静置的时间累计值，静置时间值越大，表示工件在对应工位上静置的时间越长；
静置时间设置值代表工件在对应工位上需要静置的时间设置值。
综上，本发明的上述技术方案的有益效果如下：
可以人工设置静置工位的取放优先顺序，并且在生产中，可以根据实际情况随时调整机器人的取放顺序，提高生产效率。
通过修改每个工位的优先级号更改机器人的取放顺序，可以提高机器人的取放效率，优化取放路径。且取放优先级可随时更改，达到柔性生产的效果。
附图说明
图1为往静置架中放工件的流程图。
图2为从静置架中取工件的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的特征和原理进行详细说明，所举实施例仅用于解释本发明，并非以此限定本发明的保护范围。
定义优先级号暂存变量TEMP1。
定义位置号暂存变量TEMP2。
静置架有多个，以27个工位为例，定义为1#工位，2#工位…27#工位。
每个工位信息包含：工位号、占位状态、优先级号设置值、静置时间值和静置时间设置值五个变量。
工位号代表每个工位的标号，如1#工位的工位号是1，2#工位的工位号是2，以此类推。
占位状态代表对应工位上是否有工件，如果有工件，占位状态为ON，如果无工件，占位状态为OFF。
优先级号设置值代表通过人机界面给对应工位设置的优先级数值，数值越大，表示优先级越高，相反数值越小表示优先级越低。该数值为大于0的整数，且每个工位的优先级号设置值各不相同。
静置时间值代表工件在对应工位上静置的时间累计值，静置时间值越大，表示工件在对应工位上静置的时间越长。
静置时间设置值代表工件在对应工位上需要静置的时间设置值。
如图1所示，往静置架中放工件流程：
第一步，将优先级号暂存变量TEMP1和位置号暂存变量TEMP2中的数值设置为0。
然后，读取1#工位中的信息，判断1#工位信息中的占位状态值，若占位状态为ON，表示1#工位中有工件，则不进行任何操作，继续读取2#工位中的信息。
若占位状态为OFF，表示1#工位中没有工件，该工位为可以放工件状态，则继续判断1#工位信息中优先级号设置值的大小。如果优先级号设置值小于优先级号暂存变量TEMP1的值，则不进行任何操作，继续读取2#工位中的信息。
如果优先级号设置值大于优先级号暂存变量TEMP1的值，则将1#工位信息中的优先级号设置值写入到优先级号暂存变量TEMP1中，将1#工位信息中工位号写入到位置号暂存变量TEMP2中。然后继续读取2#工位中的信息。
读取2#工位中的信息以后重复1#工位中的判断，判断完成后继续判断3#工位，如此连续进行，直到判断完27#工位中的信息以后，优先级号暂存变量TEMP1中存的是所有允许放置工件的工位中最大的优先级数，位置号暂存变量TEMP2中存储的是所有允许放置工件的工位中拥有最大的优先级数的工位号。
将所有工位信息读取且判断完成后，继续从第一步开始重复这个循环，使用FOR循环指令控制读取和判断所有工位中的信息，且设置FOR循环(for循环是编程语言中一种开界的循环语句)连续进行，使该循环程序自动不停的循环，因为FOR循环执行速度非常快，在一个扫描周期即可执行完成所有工位的读取和判断操作，因此优先级号暂存变量TEMP1和位置号暂存变量TEMP2中储存的一直是优先级最高的可以放置工件的工位信息。当机器人需要向静置架中放置工件时，读取位置号暂存变量TEMP2中的数值即可知道该向哪个工位放置工件。
如图2所示，从静置架中取工件流程：
定义静置时间暂存变量TEMP3；
定义位置号暂存变量TEMP4。
该处的位置号暂存变量TEMP4与取工件时的位置号暂存变量TEMP2虽然名称相同，但是具体工位信息不同，所以有所区别。
第一步，将静置时间暂存变量TEMP3和位置号暂存变量TEMP4中的数值设置为0。
然后，读取1#工位中的信息，判断1#工位信息中的占位状态值，若占位状态为OFF，表示1#工位中没有工件，则不进行任何操作，继续读取2#工位中的信息。
若占位状态为ON，表示1#工位中有工件，然后将1#工位中静置时间值与静置时间设置值进行比较，如果静置时间值小于静置时间设置值，表示静置时间没有达到要求，则不进行任何操作，继续读取2#工位中的信息。
如果静置时间值大于静置时间设置值，表示静置时间达到要求，继续将静置时间值和静置时间暂存变量TEMP3进行比较，如果静置时间值小于静置时间暂存变量TEMP3，则不进行任何操作，继续读取2#工位中的信息。
如果静置时间值大于静置时间暂存变量TEMP3，则将1#工位信息中的静置时间值写入到静置时间暂存变量TEMP3中，将1#工位信息中工位号写入到位置号暂存变量TEMP4中。然后继续读取2#工位中的信息。
读取2#工位中的信息以后重复1#工位中的判断，判断完成后继续判断3#工位，如此连续进行，直到判断完27#工位中的信息以后，静置时间暂存变量TEMP3中存的是所有需要取走工件的工位中最大的静置时间值，位置号暂存变量TEMP4中存储的是所有需要取走工件的工位中工件静置时间最长的工位号。
将所有工位信息读取且判断完成后，继续从第一步开始重复这个循环，使用FOR循环指令控制读取和判断所有工位中的信息，且设置FOR循环连续进行，使该循环在程序自动时不停的循环，因为FOR循环执行速度非常快，在一个扫描周期即可执行完成所有工位的读取和判断操作，因此静置时间暂存变量TEMP3和位置号暂存变量TEMP4中储存的一直是静置时间最长的需要取走工件的工位信息。当机器人需要从静置架中取走工件时，读取位置号暂存变量TEMP4中的数值即可知道该从哪个工位取走工件。
上述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩入本发明权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种机器人取放柔性路径算法，其特征在于，
放工件：
定义优先级号暂存变量TEMP1；
定义位置号暂存变量TEMP2；
包括以下步骤：
(1)将优先级号暂存变量TEMP1和位置号暂存变量TEMP2中的数值设置为0；
(2)读取1#工位中的信息，判断1#工位信息中的占位状态、对比优先级号设置值与优先级号暂存变量TEMP1的值；将大于优先级号暂存变量TEMP1的优先级号设置值写入到优先级号暂存变量TEMP1中，将对应工位号写入到位置号暂存变量TEMP2中；
(3)读取2#工位中的信息并重复步骤(2)中的判断，直到判断完所有工位中的信息；
(4)将所有工位信息读取且判断完成后，继续从步骤(1)开始重复该循环；
取工件：
定义静置时间暂存变量TEMP3；
定义位置号暂存变量TEMP4；
包括以下步骤：
(S1)将静置时间暂存变量TEMP3和位置号暂存变量TEMP4中的数值设置为0；
(S2)读取1#工位中的信息，判断1#工位信息中的占位状态、对比静置时间值与静置时间设置值；若静置时间值大于静置时间设置值，对比静置时间值和静置时间暂存变量TEMP3的值；
将大于静置时间暂存变量TEMP3的静置时间值写入到静置时间暂存变量TEMP3中，将对应工位号写入到位置号暂存变量TEMP4中；
(S3)读取2#工位中的信息并重复步骤(S2)工位中的判断，直到判断完所有工位中的信息以后；
(S4)将所有工位信息读取且判断完成后，继续从步骤(S1)开始重复该循环。
2.根据权利要求1所述的一种机器人取放柔性路径算法，其特征在于，步骤(2)读取1#工位中的信息，判断1#工位信息中的占位状态，若占位状态为ON，则不进行任何操作，继续读取2#工位中的信息；
若占位状态为OFF，该工位为放工件状态，则继续判断1#工位信息中优先级号设置值的大小；
如果优先级号设置值小于优先级号暂存变量TEMP1的值，则不进行任何操作，继续读取2#工位中的信息；
如果优先级号设置值大于优先级号暂存变量TEMP1的值，则将1#工位信息中的优先级号设置值写入到优先级号暂存变量TEMP1中，将1#工位信息中工位号写入到位置号暂存变量TEMP2中；然后继续读取2#工位中的信息。
3.根据权利要求1所述的一种机器人取放柔性路径算法，其特征在于，步骤(S2)读取1#工位中的信息，判断1#工位信息中的占位状态，若占位状态为OFF，则不进行任何操作，继续读取2#工位中的信息；
若占位状态为ON，然后将1#工位中静置时间值与静置时间设置值进行比较，如果静置时间值小于静置时间设置值，则不进行任何操作，继续读取2#工位中的信息；
如果静置时间值大于静置时间设置值，继续将静置时间值和静置时间暂存变量TEMP3的值进行比较；
如果静置时间值小于静置时间暂存变量TEMP3的值，则不进行任何操作，继续读取2#工位中的信息；
如果静置时间值大于静置时间暂存变量TEMP3的值，则将1#工位信息中的静置时间值写入到静置时间暂存变量TEMP3中，将1#工位信息中工位号写入到位置号暂存变量TEMP4中。
4.根据权利要求1所述的一种机器人取放柔性路径算法，其特征在于，每个工位信息包含：工位号、占位状态、优先级号设置值、静置时间值和静置时间设置值五个变量；
工位号代表每个工位的标号，1#工位的工位号是1，2#工位的工位号是2，以此类推；
占位状态代表对应工位上是否有工件，如果有工件，占位状态为ON，如果无工件，占位状态为OFF；
优先级号设置值代表通过人机界面给对应工位设置的优先级数值，数值越大，表示优先级越高，相反数值越小表示优先级越低，该数值为大于0的整数，且每个工位的优先级号设置值各不相同；
静置时间值代表工件在对应工位上静置的时间累计值，静置时间值越大，表示工件在对应工位上静置的时间越长；
静置时间设置值代表工件在对应工位上需要静置的时间设置值。
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