基于单地轨的焊接机器人焊接任务分配方法及系统与流程

本发明涉及焊接任务分配，具体涉及基于单地轨的焊接机器人焊接任务分配方法及系统。

背景技术：

1、在工业焊接领域，尤其是在多机器人协同作业的环境中，数据管理和传输的效率是至关重要的，这种环境通常涉及多个自动化焊接机器人同时操作，以提高工作效率和生产质量，在这些高度自动化的系统中，焊接任务的分配和监控通常由中央控制终端进行管理；

2、当焊接机器人在执行任务时发生故障，中央控制系统需要迅速获悉所有机器人的任务执行状态，以便及时重新分配任务并确保生产流程的连续性，然而，现有的数据传输技术在处理大量实时数据时面临挑战，特别是在数据传输的滞后问题上，这可能严重影响故障响应时间和任务重分配的效率；

3、为了解决上述问题，本发明提出了一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于单地轨的焊接机器人焊接任务分配方法及系统，为了解决现有技术中当出现焊接机器人故障时，中央控制系统需要迅速获悉所有机器人的任务执行状态，以便及时重新分配任务并确保生产流程的连续性，然而，现有的数据传输技术在处理大量实时数据时面临挑战，特别是在数据传输的滞后问题上，这将可能会影响任务重分配的效率问题；

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、基于单地轨的焊接机器人焊接任务分配方法，包括以下步骤：

4、步骤一：针对在单地轨上执行焊接任务的每一个焊接机器人，当所述焊接机器人每执行完一个焊接任务，由对应的焊接监管单元将该焊接任务的焊接编号传输到统筹监测单元，焊接任务包括焊接编号、执行该焊接任务的焊接机器人编号以及预计完成时长；

5、步骤二：所述统筹监测单元每接收到一个焊接编号后都会开始进行计时，若在预设的时间内没有接收到传输的下一个焊接编号，则判定所述焊接机器人的执行过程出现故障，由统筹监测单元生成任务调整指令并将其传输到除判定为故障的焊接机器人对应焊接监管单元外其余所有焊接监管单元中；

6、步骤三：焊接监管单元接收到传输的任务调整指令后获取对应焊接机器人在当前时刻的执行进度数据，执行进度数据包括当前正在执行的焊接任务的焊接编号、当前正在执行的焊接任务已经执行了多少时长以及当前时刻对应焊接机器人在单行轨上的位置坐标；

7、步骤四：焊接监管单元按照预设的压缩转换规则对对应焊接机器人在当前时刻的执行进度数据进行压缩转换得到当前时刻的若干压缩数据包；

8、步骤五：统筹监测单元接收到来自各个焊接监管单元传输的当前时刻的若干压缩数据包后对其进行还原得到各个焊接机器人在当前时刻的执行进度数据；

9、步骤六：任务分配单元根据接收到的各个焊接机器人在当前时刻的执行进度数据为剩余所有未判定为故障的焊接机器人重新分配焊接任务。

10、在完成步骤一前，还需要完成以下步骤：

11、s21：任务分配单元接收到由焊接工作管理人员输入的预分配指令后根据所述管理人员预输入到若干焊接进程生成若干焊接任务；

12、s22：任务分配单元将生成的所述若干焊接任务依据其内携带的焊接机器人编号传输到对应焊接机器人中；

13、s23：当确定所有焊接机器人都接收完成其对应的所有焊接任务后，所述任务分配单元生成执行指令，并将其传输给各个焊接机器人；

14、焊接机器人接收到传输到执行指令后，针对其存储的若干焊接任务，按照每个焊接任务对应的焊接编号，从小到大依次执行对应的焊接任务。

15、3、根据权利要求1所述的基于单地轨的焊接机器人焊接任务分配方法，其特征在于，焊接监管单元对对应焊接机器人在当前时刻的执行进度数据进行压缩转换的压缩转换规则如下：

16、s11：将对应焊接机器人在当前时刻的执行进度数据进行二进制转换，将转换结果重新标定为待处理数据；

17、s12：指定分组步长为8，按照从左到右的顺序对待处理数据进行分组，得到a组分组序列；

18、s13：根据a组分组序列分组前在待处理数据中的顺序，从左到右依次将a组分组序列标记为a1、a2、...、aa；

19、s14：按照从右到左的顺序，从构成分组序列a1的所有字符中截取出前6位字符作为分组序列a1的特征比对序列，将截取后剩余的两个字符组成的序列作为分组序列a1的标志位序列；

20、s15：按照s14，依次获取分组序列a2、a3、...、aa的特征比对序列和标志位序列；

21、s16：根据两位二进制数00，分组序列a1、a2、...、aa的标志位序列中获取与两位二进制数00相一致的若干个标志位序列，将获取到的所述若干个标志位序列对应的分组序列，按照a1、a2、...、aa的先后顺序，重新标定为b1、b2、...、bb，将分组序列b1、b2、...、bb的特征比对序列，对应重新标记为c1、c2、...、cb；

22、s17：首先对特征比对序列c1、c2、...、cb进行去重，将去重后剩余的所有特征比对序列重新标定为基于两位二进制数00的待定特征序列d1、d2、...、dd，1≤d≤b；

23、然后从特征比对序列c1、c2、...、cb中依次获取与待定特征序列d1、d2、...、dd内容相一致的特征比对序列的数量，对应标定为待定特征序列d1、d2、...、dd的频次量，对应标记为e1、e2、...、ed；

24、s18：按照s16，依次计算获取基于两位二进制数01的待定特征序列f1、f2、...、ff，f≥1，基于两位二进制数10的待定特征序列g1、g2、...、gg，g≥1；基于两位二进制数11的待定特征序列h1、h2、...、hh，h≥1；

25、按照s17，依次计算待定特征序列f1、f2、...、ff的频次量i1、i2、...、if，待定特征序列g1、g2、...、gg的频次量j1、j2、...、jg，待定特征序列h1、h2、...、hh的频次量k1、k2、...、kh；

26、s19：按照预设的筛选规则筛选获取待处理数据的模板转换组合，模板转换组合中包含有待处理数据的选定模板序列u1、u2、u3和u4；

27、s110：按照预设的匹配规则匹配得到分组序列a1的压缩转换字串；

28、s111：按照s110依次匹配得到分组序列a1、a2、...、aa的压缩转换字串；

29、所述焊接监管单元依据得到的分组序列a1、a2、...、aa的压缩转换字串生成a个压缩数据包。

30、基于单地轨的焊接机器人焊接任务分配系统，包括：

31、焊接中控终端，用于管理单地轨上焊接机器人的焊接任务分配，焊接中控终端包括任务分配单元和统筹监测单元；

32、任务分配单元，接收到焊接工作管理人员输入的预分配指令后基于若干焊接进程采用逐步优化的多站多焊接机器人框架得到对应数量的焊接任务，焊接任务包括焊接编号、执行该焊接任务的焊接机器人编号、焊接参数、焊接方法、焊接机器人的移动路径轨迹以及预计完成时长；

33、焊接端模块，用于对正在执行焊接任务的若干焊接机器人进行管理，焊接端模块包括若干焊接监管单元；

34、当出现一个焊接机器人故障时，其余所有焊接机器人对应的焊接监管单元获取当前时刻对应的执行进度数据，并按照预设的压缩转换规则生成对应的若干压缩数据包；

35、统筹监测单元接收到来自各个焊接监管单元传输的当前时刻的若干压缩数据包后对其进行还原得到各个焊接机器人在当前时刻的执行进度数据；

36、任务分配单元根据接收到的各个焊接机器人在当前时刻的执行进度数据为剩余所有未判定为故障的焊接机器人重新分配焊接任务。

37、本发明的有益效果：

38、(1)本发明通过设置任务分配单元，根据多个焊接进程，为单地轨上的多个焊接机器人合理分配焊接任务。当发现某个焊接机器人出现故障时，统筹监测单元会及时发出任务调整指令，了解其他正常工作的焊接机器人的焊接任务执行进度，并将信息汇总到任务分配单元进行重新分配。这样做旨在最大程度减少故障焊接机器人对整体焊接任务的影响，确保焊接工作的顺利进行；

39、(2)本发明通过设置焊接监管单元在接收到传输的任务调整指令后基于获取到的执行进度数据，首先对其进行二进制转换，并对转换后的数据进行分组得到若干组分组序列，通过遍历各个分组序列，通过比对构成各个分组序列中字符的内容以及构成顺序，针对每一个执行进度数据筛选出最适的四个选定模板序列来进行执行进度数据的压缩转换，在此之中，筛选出的四个选定模板序列具备特定的属性：它们按照从左到右的顺序，每两位形成一组字串进行排列，且在相同位置的字串各不相同；同时，这些模板序列从左到右和从右到左至少存在4到8种不同的组合形式。这些模板序列不仅对应于执行进度数据中出现频率较高的情况，而且作为数据压缩的基础，能显著降低传输过程中所需的数据量，促进了统筹监管单元对各个焊接监管单元传输的执行进度数据的接收速度，进一步地提高了任务分配单元对于焊接任务再分配的效率，有效的降低了故障焊接机器人对焊接任务的影响。