(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210682676.8 (22)申请日 2022.06.16 (71)申请人 上海飒智 智能科技有限公司 地址 200240 上海市闵行区剑川路951号1 幢南楼4015室 (72)发明人 张建政　董易　韦鲲　邹金沛　 李方保　李亮华　 (74)专利代理 机构 北京清大紫荆知识产权代理 有限公司 1 1718 专利代理师 郑纯　黄贞君 (51)Int.Cl. B25J 13/00(2006.01) B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种移动操作复合机 器人控制系统 (57)摘要 本发明属于智能移动操作机器人领域， 特别 是有关移动操作机器人控制器及控制系统领域， 具体涉及一种移动操作复合机器人控制系统， 包 括机器人总控制器、 机器人底层控制器； 本发明 采用一个机器人总控制器和一个机器人底层控 制器组成整体架构； 机器人总控制器负责对机器 人整机传感器信号处理和对机器人整机进行控 制， 如执行轨迹规划计算等； 机器人底层控制器 负责对机器人相关I/O信号， 电池电源管理， 传感 信号， 运动控制信号等进行处理， 以及执行边缘 计算和执行对移动平台和机械臂的运动控制。 这 种架构使得通信架构简单， 系统架构紧凑简洁， 系统集成度高， 可靠性 提高。 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 CN 115070796 A 2022.09.20 CN 115070796 A 1.一种移动操作复合机器人控制系统， 用于控制所述机器人的生产动作， 其特征在于： 包括设置在所述机器人 上的： 机器人总控制器， 用于产生 运动控制指令； 机器人底层控制器， 与所述机器人总控制器通信， 用于基于所述运动控制指令产生移 动平台控制指令以及机 械臂控制指令分别传递至所述机器人的移动平台及机 械臂； 边缘计算模块， 设置在所述机器人底层控制器上， 基于所述机器人的历史运行数据进 行数据分析及性能预测。 2.根据权利要求1所述的移动操作复合机器人控制系统， 其特征在于， 所述机器人底层 控制器基于相互通信的FPGA以及第一数字信号处理器搭建； 所述FPGA用于处理功能数据； 所述第一数字信号处 理器用于运行算法及决策程序。 3.根据权利要求2所述的移动操作复合机器人控制系统， 其特征在于， 所述FPGA中集成 有传感器信息处理模块、 I/ O信息处理模块、 电池管 理模块以及通信处理模块， 设置有I/ O信 号/LED信号接口、 传感器信号接口、 电池信号接口以及通讯接口。 4.根据权利要求2所述的移动操作复合机器人控制系统， 其特征在于， 所述第 一数字信 号处理器用于运行保护功 能决策算法、 运动指令解析算法、 电池充放电管理算法及控制器 功能设定算法。 5.根据权利要求3所述的移动操作复合机器人控制系统， 其特征在于， 所述机器人底层 控制器还包括闪存存储器及第二数字信号处理器； 所述闪存存储器与所述第一数字信号处 理器及FPGA通信， 用于存储所述机器人的历史运行数据； 所述边缘计算模块的至少一部分 基于与所述闪存 存储器通信的第二数字信号处 理器搭建。 6.根据权利要求5所述的移动操作复合机器人控制系统， 其特征在于， 所述边缘计算模 块包括近端边缘计算模块及远端边缘计算模块； 所述近端边缘计算模块设置在所述第二数 字信号处 理器中， 用于对简单和短期的所述历史运行 数据进行 数据分析及性能预测。 7.根据权利要求6所述的移动操作复合机器人控制系统， 其特征在于， 所述第 二数字信 号处理器与所述机器人总控制器通信， 所述远端计算模块设置在所述机器人总控制器中， 用于对复杂和长期的所述历史运行 数据进行 数据分析及性能预测。 8.根据权利要求6所述的移动操作复合机器人控制系统， 其特征在于， 所述近端边缘计 算模块采集所述机器人的运行数据并保存在所述闪存存储器中， 自所述闪存存储器中读取 所述历史运行数据进 行数据分析及A I学习后进 行性能分析及预测， 并将分析及预测结果传 递至通讯模块。 9.根据权利要求8所述的移动操作复合机器人控制系统， 其特征在于， 所述分析及预测 结果包括： 电池衰减率预测结果、 机器人总耗能规律抽取曲线分析结果以及机械臂振动频 率分析预报。 10.根据权利要求3所述的移动操作复合机器人控制系统， 其特征在于， 所述机器人底 层控制器还包括数据总线； 所述FPGA、 第一数字信号处理器及第二数字信号处理器基于所 述数据总线通信； 所述机器人底层控制器基于所述通讯接口与所述机器人总控制器、 移动 平台及机 械臂通信。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115070796 A 2一种移动操作复合 机器人控制系统 技术领域 [0001]本发明属于智能移动操作机器人领域， 特别是有关移动操作机器人控制器及控制 系统领域， 具体涉及一种移动操作复合机器人控制系统。 背景技术 [0002]移动操作复合机器人在智能制造领域应用越来越广泛， 移动操作复合机器人本质 由移动平台和机械臂构成， 移动平台用以扩展机械臂的应用范围和操作空间。 移动平台通 常具有至少2个主驱动轮； 机械臂通常为多自由度， 由若干伺服关节组成。 移动操作复合机 器人上的控制器用于融合处理各传感器信号及机器人轨迹规划， 产生运动控制指 令给移动 平台和机 械臂， 使之产生相应动作。 [0003]在现有的技术中， 移动平台一般有单独的控制器， 该控制器接收来自机器人控制 器的控制信号， 经过解析处理之后， 再将该信号传送给驱动轮伺服驱动器； 同样， 机械臂控 制器接收来自机器人控制器发送的控制信号， 解析处理之后， 发送至各关节伺服驱动器进 行控制。 现有技术下， 机器人控制器将指令 分别下发至机械臂控制器和移动平台控制器， 机 械臂控制器再下发指 令到机械臂各关节伺服驱动器， 移动平台控制器再下发指 令到移动平 台驱动轮伺服驱动器。 因此一个移动操作复合机器人需要至少三个控制器来完成相应控 制， 三个控制器之间的数据 交互会带来一定的解析及运算延迟， 降低了移动操作复合机器 人的运行精度， 导致系统复杂， 线束较多， 三台控制器占用机器人内部空间较多， 不利于空 间散热及可靠性 提高。 发明内容 [0004]有鉴于此， 本发明提出一种移动操作复合机器人控制系统， 采用一个机器人总控 制器和一个机器人底层 控制器组成整体架构； 机器人总控制器负责对机器人整机传感器信 号处理和对机器人整机进行控制， 如执行轨迹规划计算等； 机器人底层控制器负责对机器 人相关I/ O信号， 电池电源 管理， 传感信号， 运动控制 信号等进 行处理， 以及执行边缘计算和 执行对移动平台和机械臂的运动控制。 这种架构使得通信架构简单， 系统架构紧凑简洁， 系 统集成度高， 可靠性 提高。 [0005]为了实现上述 技术目的， 本发明所采用的具体技 术方案为： [0006]一种移动操作复合机器人控制系统， 用于控制 所述机器人的生产动作， 包括设置 在所述机器人 上的： [0007]机器人总控制器， 用于产生 运动控制指令； [0008]机器人底层控制器， 与所述机器人总控制器通信， 用于基于所述运动控制指令产 生移动平台控制指令以及机 械臂控制指令分别传递至所述机器人的移动平台及机 械臂； [0009]边缘计算模块， 设置在所述机器人底层控制器上， 基于所述机器人的历史运行数 据进行数据分析及性能预测。 [0010]进一步的， 所述机器人底层控制器基于相互通信的FPGA以及第一数字信号处理器说　明　书 1/6 页 3 CN 115070796 A 3