本發(fā)明涉及機器人領(lǐng)域，特別涉及示教器的遠程控制方法及示教器。

背景技術(shù)：

隨著智能設(shè)備的不斷發(fā)展，智能辦公、智能教學(xué)也隨之興起。

目前，最常見的一種機器人示教方法主要是通過線纜將示教器和待控制機器人進行連接，操作員通過與待控制機器人相連的示教器發(fā)送控制信息，實現(xiàn)對待控制機器人的操作。

但是，在實現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題：由于當前示教器和待控制機器人是通過線纜進行連接的，這就導(dǎo)致示教器和待控制機器人之間接線較為復(fù)雜，并且由于受線纜束縛，操作員與待控制機器人之間距離受到了很大的限制，導(dǎo)致操作不夠靈活。

因此，如何擺脫線纜束縛，簡化示教器和待控制機器人之間的接線，解決操作員和待控制機器人之間距離的限制，提高操作的靈活性，顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施方式的目的在于提供一種示教器的遠程控制方法及示教器，使得示教器和機器人之間擺脫了線纜束縛，簡化了接線，并且不限制操作員與機器人的距離，大大提高了操作的靈活性，降低了成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種示教器的遠程控制方法，具體包括：建立示教器與待控制機器人之間的點對點無線連接；所述示教器采用第一糾錯控制算法，通過所述建立的點對點無線連接，向所述待控制機器人發(fā)送控制信息，并接收所述待控制機器人的反饋信息；

其中，如果所述示教器采用所述第一糾錯控制算法傳輸?shù)目刂菩畔⒌氖〈螖?shù)大于預(yù)設(shè)門限，則采用第二糾錯控制算法傳輸所述控制信息；所述第一糾錯控制算法的準確度高于所述第二糾錯控制算法，所述第一糾錯控制算法的實時性低于所述第二糾錯控制算法。

本發(fā)明的實施方式還提供了一種示教器，具體包括：無線連接模塊，用于建立示教器與待控制機器人之間的點對點無線連接；傳輸控制模塊，用于采用第一糾錯控制算法，通過所述建立的點對點無線連接，向所述待控制機器人發(fā)送控制信息，并接收所述待控制機器人的反饋信息；

其中，所述傳輸控制模塊在采用所述第一糾錯控制算法傳輸?shù)目刂菩畔⒌氖〈螖?shù)大于預(yù)設(shè)門限時，采用第二糾錯控制算法傳輸所述控制信息；所述第一糾錯控制算法的準確度高于所述第二糾錯控制算法，所述第一糾錯控制算法的實時性低于所述第二糾錯控制算法。

本發(fā)明實施方式相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，通過建立示教器與控制機器人直接的點對點無線連接，并通過兩種糾錯控制算法相結(jié)合，實現(xiàn)對示教機器人的控制。從而使示教器和機器人之間擺脫了線纜束縛，簡化了接線，并且通過將第一糾錯控制算法和第二自動糾錯控制算法相結(jié)合，合理的利用了第一糾錯控制算法信息傳遞準確度高和第二糾錯控制算法信息傳遞效率高的特點，通過預(yù)先設(shè)定一個優(yōu)選的重復(fù)請求發(fā)送門限，合理規(guī)避了采用第一糾錯控制算法多次會降低實時性和第二糾錯控制算法準確率不夠高的問題，從而在保證信息傳的可靠性和實時性。

另外，所述第一糾錯控制算法為自動重復(fù)請求算法；所述第二糾錯控制算法為前向糾錯算法。通過將自動重復(fù)請求算法和前向糾錯算法相結(jié)合，合理的利用了自動重復(fù)請求算法通信系統(tǒng)設(shè)備簡單、可靠性高和前向糾錯算法傳輸效率高的特點，通過預(yù)先設(shè)定一個優(yōu)選的重復(fù)請求發(fā)送門限，合理規(guī)避了自動重復(fù)請求多次會降低實時性和前向糾錯方法準確率不夠高的問題，從而在保證信息傳的可靠性和實時性。

另外，預(yù)設(shè)門限根據(jù)所述控制信息的實時性要求設(shè)置，實現(xiàn)了根據(jù)當前的網(wǎng)絡(luò)情況設(shè)置相應(yīng)的預(yù)設(shè)門限，而不影響信息傳輸?shù)膶崟r性。

另外，所述示教器包含第一中央處理器和第二中央處理器；所述第一中央處理器與所述第二中央處理器互為主備處理器；當待處理的任務(wù)超出所述主處理器的處理能力時，啟動所述備處理器協(xié)同處理。通過采用雙CPU結(jié)構(gòu)，使兩個CPU協(xié)調(diào)工作，從而提供了運行效率；并且采用冗余控制，容錯性能槍，提高了穩(wěn)定性。

另外，所述示教器傳輸?shù)目刂菩畔ㄒ韵轮换蚱淙我饨M合：運動控制指令、狀態(tài)讀取指令、參數(shù)設(shè)置指令、加工數(shù)據(jù)。通過讓示教器不參與實時任務(wù)，僅進行發(fā)送運動控制指令、狀態(tài)讀取指令、參數(shù)設(shè)置指令、加工數(shù)據(jù)等實時性要求不高的任務(wù)，實現(xiàn)了在通訊可靠性得到保證的前提下，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难舆t不會對系統(tǒng)運行造成任何影響。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式示教器的遠程控制方法流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式中的雙CPU結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式示教器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的各實施方式進行詳細的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細節(jié)和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現(xiàn)本申請所要求保護的技術(shù)方案。

本發(fā)明的第一實施方式涉及一種示教器的遠程控制方法，具體流程如圖1所示。

在步驟101中，建立示教器與待控制機器人之間的點對點無線連接。

具體的說，本實施方式中采用的無線點對點連接為點對點的Socket(Socket簡稱套接字，用于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上客戶和服務(wù)器之間的連接)通訊方式，將數(shù)據(jù)以流的形式來進行傳遞，當獲取到完整的數(shù)據(jù)后，并將數(shù)據(jù)從流中清除，因而不存在數(shù)據(jù)沖突問題，并且數(shù)據(jù)傳輸過程可靠性高。

比如說，首先在示教器和待控制機器人中，分別設(shè)置一無線網(wǎng)卡，在開始使用機器人遠程示教前，先開啟示教器和待控制機器人中設(shè)置的無線網(wǎng)卡，然后在示教器中定義好一個Socket，并在建立好的Socket中設(shè)置好示教器和待控制機器人的對應(yīng)關(guān)系，通過相同的無線網(wǎng)絡(luò)，在示教器和待控制機器人之間建立點對點無線連接。

需要說明的是，在實際應(yīng)用中無線連接方式可以使用藍牙、ZigBee等無線傳輸技術(shù)實現(xiàn)。

在步驟102中，示教器向待控制機器人發(fā)送控制信息。

具體的說，本實施方式中示教器不參與實時任務(wù)，因此示教器傳輸?shù)目刂菩畔閷崟r性要求不高的指令，具體為：運動控制指令、狀態(tài)讀取指令、參數(shù)設(shè)置指令、加工數(shù)據(jù)其中之一或其任意組合。

比如說，示教器和待控制機器人通過無線網(wǎng)絡(luò)建立好點對點無線連接后，示教器和待控制機器人進入工作狀態(tài)，示教器通過設(shè)置在中央處理器中的傳輸控制模塊，向待控制機器人發(fā)送運動控制指令A(yù)。

在步驟103中，判斷控制信息是否發(fā)送成功。

具體的說，示教器可以根據(jù)待控制機器人在接收到控制信息后，反饋接收成功的反饋信息來進行判斷，當示教器接收到待控制機器人的反饋信息時，說明控制信息發(fā)送成功，本操作流程結(jié)束；當示教器在規(guī)定的反饋時間內(nèi)沒有收到待控制機器人的反饋信息，說明控制信息發(fā)送失敗，進入步驟104。

在步驟104中，示教器采用第一糾錯控制算法向待控制機器人重新發(fā)送控制信息。

具體的說，本實施方式中采用的第一糾錯控制算法為自動重復(fù)請求算法，自動重復(fù)請求算法具有通信系統(tǒng)設(shè)備簡單、可靠性高的優(yōu)點。

比如說，示教器在向待控制機器人發(fā)送運動控制指令A(yù)失敗后，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)設(shè)置的糾錯算法，首先采用第一糾錯控制算法，向待控制機器人自動重新發(fā)送運動控制指令A(yù)。

在步驟105中，判斷采用第一糾錯控制算法重新發(fā)送的控制信息是否發(fā)送成功。

具體的說，示教器在采用第一糾錯控制算法向待控制機器人重新發(fā)送控制信息后，根據(jù)示教器是否接收到待控制機器人接收成功的反饋信息，判斷控制信息是否重發(fā)成功，當示教器接收到待控制機器人的反饋信息時，說明控制信息發(fā)送成功，本操作流程結(jié)束；當示教器在規(guī)定的反饋時間內(nèi)沒有收到待控制機器人的反饋信息，說明控制信息發(fā)送失敗，進入步驟106。

在步驟106中，檢測采用第一糾錯控制算法傳輸?shù)目刂菩畔⒌氖〈螖?shù)是否大于預(yù)設(shè)門限。其中，預(yù)設(shè)門限可根據(jù)控制信息的實時性要求進行設(shè)置，比如，將預(yù)設(shè)門限設(shè)置為3。

具體的說，本實施方式中，示教器采用第一糾錯控制算法傳輸?shù)目刂菩畔⒌氖〈螖?shù)的預(yù)設(shè)門限是根據(jù)當前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境設(shè)置的，比如設(shè)置為3。在采用第一糾錯控制算法重新發(fā)送控制信息失敗后，通過檢測采用第一糾錯控制算法傳輸?shù)目刂菩畔⒌氖〈螖?shù)是否大于預(yù)設(shè)門限，當大于預(yù)設(shè)門限。則進入步驟107；否則返回步驟104，繼續(xù)采用第一糾錯控制算法向待控制機器人發(fā)送控制信息。

需要說明的是，預(yù)設(shè)門限是根據(jù)當前的網(wǎng)絡(luò)情況設(shè)置相應(yīng)的預(yù)設(shè)門限，將預(yù)設(shè)門限設(shè)置為3是在保證信息傳遞可靠性的前提下，又不會因為多次重傳降低信息傳輸?shù)膶崟r性較優(yōu)的一個值，當然預(yù)設(shè)門限也可以設(shè)置為4、5、6或其他數(shù)值，不影響信息傳輸?shù)膶崟r性即可。

比如說，示教器采用的是第一糾錯控制算法向待控制機器人重新發(fā)送運動控制指令A(yù)后，在規(guī)定時間內(nèi)沒有收到待控制機器人反饋的接收成功的反饋信息，示教器需要判斷一下采用第一糾錯控制算法傳輸?shù)目刂菩畔⒌氖〈螖?shù)是否大于預(yù)設(shè)門限，如果沒有超過預(yù)設(shè)門限，示教器繼續(xù)采用第一糾錯控制算法向待控制機器人發(fā)送運動控制指令A(yù)；如果超過了預(yù)設(shè)門限，系統(tǒng)采用預(yù)設(shè)的另一種糾錯控制算法向待控制機器人發(fā)送運動控制指令A(yù)。

在步驟107中，示教器采用第二糾錯控制算法向待控制機器人發(fā)送控制信息。

具體的說，本實施方式中的第二糾錯控制算法為前向糾錯算法，前向糾錯算法信息傳輸效率高，并且通過采用一種糾錯能力強的RS信道編碼方式，構(gòu)造方便的循環(huán)碼，以適用于信道特征不理想的無線通訊對多個突發(fā)錯誤的糾正，由于RS信道編碼方式的糾錯能力的大小依賴于碼長，因此可以適當?shù)恼{(diào)整編碼長度，增加冗余，在保證高效傳輸?shù)那疤嵯拢岣吡饲跋蚣m錯的可靠性。

本實施方式通過在示教器和待控制機器人之間建立點對點Socket通訊方式的無線連接，解決了當前通過線纜連接，接線復(fù)雜，示教器與待控制機器人之間距離受限，操作不靈活的問題；并且通過將自動重復(fù)請求算法和前向糾錯算法相結(jié)合，合理的利用了自動重復(fù)請求算法通信系統(tǒng)設(shè)備簡單、可靠性高和前向糾錯算法傳輸效率高的特點，通過預(yù)先設(shè)定一個優(yōu)選的重復(fù)請求發(fā)送門限，合理規(guī)避了自動重復(fù)請求多次會降低實時性和前向糾錯方法準確率不夠高的問題，從而在保證信息傳遞的可靠性和實時性。

本發(fā)明的第二實施方式涉及一種示教器的遠程控制方法，本實施方式在第一實施方式的基礎(chǔ)上做了進一步的改進，主要改進之處為：本實施方式中示教器采用的是雙CPU結(jié)構(gòu)，具體示意圖如圖2所示。

在本實施方式中，示教器對待控制機器人的遠程控制方法與第一實施例的執(zhí)行步驟完全一樣，旨在通過在示教器和待控制機器人之間建立點對點Socket通訊方式的無線連接，解決當前通過線纜連接，接線復(fù)雜，示教器與待控制機器人之間距離受限，操作不靈活的問題，以及通過將兩種糾錯控制算法相結(jié)合保證信息傳遞的可靠性和實時性，這里不在贅述。下面只對本實施方式中示教器內(nèi)部采用的雙CPU結(jié)構(gòu)，進行說明。

圖2中，第一中央處理器201和第二中央處理器202互為主備處理器，具體的說，示教器用于向待控制機器人發(fā)送控制信息的傳輸控制?？焓窃O(shè)置于中央處理器上的，因此當示教器向待控制機器人發(fā)送的待控制信息任務(wù)超出主處理器的處理能力時，系統(tǒng)自動啟動備處理器協(xié)同處理。

需要說明的是，在實際應(yīng)用中，示教器可以通過兩個獨立的無線連接模塊，分別建立與待控制機器人的連接，通過無線連接的冗余設(shè)置，避免了在一個無線連接模塊出現(xiàn)問題時，信息傳輸出現(xiàn)中斷，影響示教器對待控制機器人控制信息的傳輸?shù)葐栴}。

本實施方式在解決當前示教器與帶控制機器人通過線纜連接，接線復(fù)雜，示教器與待控制機器人之間距離受限，操作不靈活的問題，以及保證信息傳遞的可靠性和實時性的情況下，示教器采用雙CPU結(jié)構(gòu)，通過兩個CPU協(xié)調(diào)工作，從而大大提高了運行效率，保證了示教器對待控制機器人遠程示教的實時性。

上面各種方法的步驟劃分，只是為了描述清楚，實現(xiàn)時可以合并為一個步驟或者對某些步驟進行拆分，分解為多個步驟，只要包含相同的邏輯關(guān)系，都在本專利的保護范圍內(nèi)；對算法中或者流程中添加無關(guān)緊要的修改或者引入無關(guān)緊要的設(shè)計，但不改變其算法和流程的核心設(shè)計都在該專利的保護范圍內(nèi)。

本發(fā)明的第三實施方式涉及一種示教器，具體結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。

示教器300包括：無線連接模塊301、傳輸控制模塊302。

無線連接模塊301，用于建立示教器300與待控制機器人之間的點對點無線連接。

需要說明的是，示教器300包括的無線連接模塊301為兩個，通過設(shè)置兩個無線連接模塊301，保證了示教器與待控制機器人之間的連接，使得信號傳輸更加可靠，避免了在其中任意一個無線連接模塊301出現(xiàn)問題時，信息傳輸出現(xiàn)中斷，影響示教器對待控制機器人控制信息的傳輸。

傳輸控制模塊302，用于采用第一糾錯控制算法，通過無限連接模塊301建立的點對點無線連接，向待控制機器人發(fā)送控制信息，并接收待控制機器人的反饋信息；

其中，傳輸控制模塊302在采用第一糾錯控制算法傳輸?shù)目刂菩畔⒌氖〈螖?shù)大于預(yù)設(shè)門限時，采用第二糾錯控制算法傳輸控制信息；第一糾錯控制算法的準確度高于第二糾錯控制算法，第一糾錯控制算法的實時性低于第二糾錯控制算法。

需要說明的是，第一糾錯控制算法為自動重復(fù)請求算法，自動重復(fù)算法具有通信系統(tǒng)設(shè)備簡單、可靠性高的優(yōu)點，示教器可以根據(jù)控制信息的實時性要求對采用第一糾錯控制算法傳輸?shù)目刂菩畔⒌氖〈螖?shù)的預(yù)設(shè)門限進行設(shè)置；第二糾錯控制算法為前向糾錯算法，前向糾錯算法信息傳輸效率高，并且通過采用一種糾錯能力強的RS信道編碼方式，構(gòu)造方便的循環(huán)碼，以適用于信道特征不理想的無線通訊對多個突發(fā)錯誤的糾正，由于RS信道編碼方式的糾錯能力的大小依賴于碼長，因此可以適當?shù)恼{(diào)整編碼長度，增加冗余，在保證高效傳輸?shù)那疤嵯拢岣吡饲跋蚣m錯的可靠性。

需要說明的是，本實施方式中，示教器300也可采用雙CPU結(jié)構(gòu)，即在示教器中設(shè)有第一中央處理器和第二中央處理器。

其中，第一中央處理器與第二中央處理器互為主備處理器，并且每個中央處理器中都設(shè)有一個傳輸控制模塊302，通過兩個CPU協(xié)調(diào)工作，提高了運行效率，提高了容錯性能和示教器的操作穩(wěn)定性；并且示教器300不參與實時任務(wù)，僅對待控制機器人發(fā)送運動控制指令、狀態(tài)獲取指令、參數(shù)設(shè)置指令等實時性要求不高的任務(wù)，在通訊可靠性得到保證的前提下，保證了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难舆t不會對系統(tǒng)運行造成任何影響。

本實施方式中的示教器，通過采用無線連接，使得示教器和待控制機器人可以擺脫線纜束縛，簡化接線；內(nèi)部采用雙CPU結(jié)構(gòu)，通過兩個CPU的協(xié)調(diào)工作，提高了運行效率；通過設(shè)置兩個無線連接模塊，保證了示教器和待控制機器人之間的無線連接，并且在傳輸過程中傳輸控制模塊通過將兩種糾錯算法的合理結(jié)合，有效保障了示教器和待控制機器人之間信息傳輸?shù)目煽啃院蛯崟r性。

不難發(fā)現(xiàn)，本實施方式為與第二實施方式相對應(yīng)的系統(tǒng)實施例，本實施方式可與第二實施方式互相配合實施。第二實施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細節(jié)在本實施方式中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細節(jié)也可應(yīng)用在第二實施方式中。

值得一提的是，本實施方式中所涉及到的各模塊均為邏輯模塊，在實際應(yīng)用中，一個邏輯單元可以是一個物理單元，也可以是一個物理單元的一部分，還可以以多個物理單元的組合實現(xiàn)。此外，為了突出本發(fā)明的創(chuàng)新部分，本實施方式中并沒有將與解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問題關(guān)系不太密切的單元引入，但這并不表明本實施方式中不存在其它的單元。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一個設(shè)備(可以是單片機，芯片等)或處理器(processor)執(zhí)行本申請各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實施方式是實現(xiàn)本發(fā)明的具體實施例，而在實際應(yīng)用中，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。