編程機器人的控制裝置製造方法
2023-06-07 13:07:11 1
編程機器人的控制裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供的編程機器人的控制裝置，包括：命令卡，用於預先存儲控制機器人的控制信息；控制信息包括邏輯信息和執行動作信息；讀取裝置，用於讀取命令卡中的控制信息，並將控制信息進行編譯，將編譯得到的信息數據通過特定的編碼傳輸給主控器；主控器，用於對信息數據進行解碼和解析執行，得到控制機器指令，並將機器指令進行存儲，並根據機器指令控制機器人執行預設的動作。本發明的控制裝置，不需要PC端和PAD設備，且本發明只需要通過刷卡就可以實現對機器人的控制，使沒有足夠甚至沒有專業的計算機知識和編程知識的人來講，也能操作機器人，操作簡單，且容易普及，並且本發明中的命令卡可以存儲各種控制信息，也使得靈活性好。
【專利說明】編程機器人的控制裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及機器人領域，具體而言，涉及編程機器人的控制裝置。
【背景技術】
[0002] 機器人是物聯網技術的一種實現方式。機器人有多種類型，如工業機器人和教育 機器人。
[0003] 目前，工業機器人和教育機器人的控制方法是通過在PC (personal computer)，個 人計算機）端專業的編程開發控制軟體或者用流程圖來編程，然後編程信息通過連接設備 傳輸到機器人的主控板中，以操作機器人工作。具體的，上述控制方法對硬體要求高，即必 須有PC客戶端或者PAD客戶端等作為控制機器人的操作平臺，並且控制機器人的控制軟體 需要用專業的程式語言，或者專業的模塊化的流程圖來編程，專業性強，這就要求使用者必 須具有專業的編程能力，掌握程式語言，且即使簡便的流程圖的編程方式也需要操作者具 備一定的計算機知識和編程知識和能力。
[0004] 但是，對於沒有足夠的專業知識和能力的人，甚至對於沒有計算機知識和編程知 識的低齡兒童來說，難以學習和使用上述操作方法對機器人進行編程控制，實用性較差，且 不易普及。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在於提供編程機器人的控制裝置，以解決上述的問題。
[0006] 在本發明的實施例中提供了 一種控制裝置，包括：
[0007] 命令卡，用於預先存儲控制機器人的控制信息，控制信息的類型包括以下中的一 種或多種：代碼和指令；其中，控制信息包括以下信息中的一種或多種：邏輯信息和執行動 作信息；
[0008] 讀取裝置，用於讀取命令卡中的控制信息，並將控制信息進行編譯，將編譯得到的 信息數據通過特定的編碼傳輸給主控器；
[0009] 主控器，用於對信息數據進行解碼並解析執行解碼得到的控制機器指令；將控制 機器指令進行存儲，並根據控制機器指令控制機器人執行預設的動作。
[0010] 進一步的，該控制裝置中，將編譯得到的信息數據通過特定的編碼傳輸給主控器， 包括：
[0011] 將編譯得到的信息數據進行三維矩陣的冗餘編碼，得到三維矩陣的數據；
[0012] 按照預設規則向主控器傳輸三維矩陣的數據。
[0013] 進一步的，該控制裝置中，控制信息組成多個數據頁，將編譯得到的信息數據進行 三維矩陣的冗餘編碼，包括：
[0014] 利用水平校驗的陣列碼和垂直校驗的陣列碼，將每一個數據頁劃分為多個具有預 設尺寸的三維矩陣數據塊；其中，每一個數據塊中均含有控制信息的數據；
[0015] 通過調製碼對每個數據塊內的數據進行編碼。
[0016] 進一步的，該控制裝置中，對信息數據進行解碼並解析執行解碼得到的控制機器 指令；將控制機器指令進行存儲，包括：
[0017] 檢查接收的信息數據組合是否符合預設規則；
[0018] 若是，對信息數據進行三維矩陣冗餘算法的解碼，同時對解碼得到的數據進行糾 錯；其中，對無法糾正的問題，則向讀取裝置請求重發與問題對應的信息數據；
[0019] 將經過解碼和糾錯得到的正確數據保存到存儲器中，並在存儲過程中使用預讀取 評價的算法將常用數據分布在一個存儲器的頁面中。
[0020] 進一步的，該控制裝置中，命令卡為卡片，控制信息直接數位化存儲於卡片內；其 中，卡片為存儲卡或者二維碼卡。
[0021] 進一步的，該裝置中,命令卡為移動終端；
[0022] 控制信息以二維碼的形式存儲於移動終端中；或者，控制信息以智能標識的形式 存儲於移動終端中。
[0023] 進一步的，該控制裝置中，單張命令卡中存儲有用於控制機器人完成至少一個動 作的控制信息；單張或者多張命令卡用於控制機器人完成整套動作；
[0024] 或者，單張命令卡中存儲有至少一個獨立邏輯信息的控制信息；單張或者多張命 令卡組合完成至少一種邏輯關係。
[0025] 進一步的，該控制裝置中，命令卡包括以下種類中的一種或多種：循環卡、動作卡、 分支卡、賦值卡、計算卡、延時卡和編輯卡。
[0026] 進一步的，該控制裝置中，讀取裝置包括：讀卡器，計數器，數據傳輸接口；
[0027] 讀卡器，用於讀取命令卡存儲的控制信息；
[0028] 計數器，用於根據讀卡器讀取的控制信息，記錄和顯示讀取命令卡的順序和次 數；
[0029] 數據傳輸接口，用於與主控器進行數據雙向通訊；其中，雙向通訊包括：接收主控 器發送反饋信息和向主控器發送編碼後的信息數據。
[0030] 進一步的，該控制裝置中，主控器包括：處理器、存儲器、信息採集接口、執行機構 接口、數據通訊接口和運行鍵；
[0031] 數據通訊接口，用於與讀取裝置進行數據雙向通訊；其中，雙向通訊包括：接收讀 取裝置發送的編碼後的信息數據和向讀取裝置發送反饋信息；
[0032] 處理器，用於對信息數據進行解碼並解析執行解碼得到的控制機器指令；
[0033] 存儲器，用於將控制機器指令進行存儲；
[0034] 運行鍵，用於根據用戶的觸碰指令，將控制機器指令發送至執行機構接口；
[0035] 執行機構接口，用於根據控制機器指令控制機器人執行預設的動作。
[0036] 本發明實施例提供的編程機器人的控制裝置，與現有技術中的沒有足夠的專業 知識和能力的人，甚至對於沒有計算機知識和編程知識的低齡兒童來說，難以學習和使用 上述操作方法對機器人進行編程控制，實用性較差，且不易普及的方案相比，其包括：命令 卡，用於預先存儲控制機器人的控制信息，控制信息的類型包括以下中的一種或多種：代碼 和指令；其中，控制信息包括以下信息中的一種或多種：邏輯信息和執行動作信息；讀取裝 置，用於讀取命令卡中的控制信息，並將控制信息進行編譯，將編譯得到的信息數據通過特 定的編碼傳輸給主控器；主控器，用於對信息數據進行解碼並解析執行解碼得到的控制機 器指令；將控制機器指令進行存儲，並根據控制機器指令控制機器人執行預設的動作。本發 明的控制裝置，不需要PC端和PAD設備，且本發明只需要通過刷卡就可以實現對機器人的 控制，使沒有足夠甚至沒有專業的計算機知識和編程知識的人來講，也能操作機器人，操作 簡單，且容易普及，並且本發明中的命令卡可以存儲各種控制信息，也使得靈活性好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037] 圖1示出了本發明實施例提供的編程機器人的控制裝置的結構示意圖；
[0038] 圖2示出了本發明實施例提供的讀取裝置對接收的控制信息進行編碼的流程圖；
[0039] 圖3示出了本發明實施例提供的主控器對接收的編碼後的信息數據進行解碼和 存儲的流程圖；
[0040] 圖4示出了一種使用本發明實施例提供的編程機器人的控制裝置控制編程機器 人的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0041] 為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例 中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員 在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0042] 實施例1
[0043] 本發明實施例提供了一種編程機器人的控制裝置，如圖1所示，包括：
[0044] 命令卡11，用於預先存儲控制機器人的控制信息，控制信息的類型包括以下中的 一種或多種：代碼和指令；其中，控制信息包括以下信息中的一種或多種：邏輯信息和執行 動作信息；
[0045] 具體的，命令卡11即輸入卡，其內存儲有程序代碼或者程序指令，程序代碼或者 程序指令直接數位化存儲於命令卡11內；其中，程序代碼或者程序指令與包括在機器人控 製程序中的命令語句相對應，用以控制機器人完成相應的動作；
[0046] 其中，命令卡11所攜帶的程序代碼或者程序指令可以分為：循環類、動作類和分 支類等，上述命令卡11為基礎命令卡11，本實施例中由這些基礎的命令卡11組成了 一個完 整的邏輯模型（即完整的控制信息），通過這個邏輯模型控制整個機器人完成整套動作或 者單獨的某一個完整的動作，並且這個邏輯模型支持不同的命令卡11組合，並且不同的讀 卡信息順序，能夠控制機器人完成不同的特定動作。
[0047] 讀取裝置12,用於讀取命令卡11中的控制信息，並將控制信息進行編譯，將編譯 得到的信息數據通過特定的編碼傳輸給主控器13 ;
[0048] 具體的，讀取裝置12可以為刷卡器；刷卡器部分：完成讀取命令卡11的控制信 息，將讀取的信息編譯成主控器13可以執行的機器語言，並以特定協議和主控器13進行通 信，並且顯示刷卡計數。其中，特定協議具有兩層含義：第一，刷卡器根據其通信所需的網絡 協議進行數據傳輸，該協議為標準協議；第二，讀取裝置12將接收到的控制信息編譯後進 行編碼，然後通過編碼後得到的信息數據與主控器13進行通信（編碼的具體過程，在下面 詳細說明）。
[0049] 主控器13,用於對信息數據進行解碼並解析執行解碼得到的控制機器指令；將控 制機器指令進行存儲，並根據控制機器指令控制機器人執行預設的動作。
[0050] 具體的，主控器13接收讀取裝置12發送編譯並且編碼後的信息數據，並對該信息 數據進行解碼，然後校驗該解碼後得到的控制信息是否正確；若正確，則對該控制信息進行 存儲；若不正確，對該控制信息進行校驗，使控制信息錯誤或者缺失的數據進行恢復，然後 將恢復後的控制信息進行存儲。若無法恢復，則請求則向讀取裝置12請求重發對應的信息 數據。
[0051] 其中，主控器13通過連接線14和讀取裝置12電連接。
[0052] 本實施例中對主控器13和讀取裝置12之間的數據傳輸協議智能分析匹配，主控 器13與刷卡器之間通信連接，借鑑布隆過濾器的思想，利用矩陣標記分析實現了兩者的智 能連結，可以智能支持大多數現有通訊協議的匹配完成之間通信數據的智能分子匹配，支 持兼容多種通信方式與設備，智能完成整個通信過程中的收發模式的轉換，仲裁規則的制 定和裁決等等，最大限度的保證了通訊的廣泛性和可靠性。
[0053] 本發明實施例提供的編程機器人的控制裝置，與現有技術中的沒有足夠的專業知 識和能力的人，甚至對於沒有計算機知識和編程知識的低齡兒童來說，難以學習和使用上 述操作方法對機器人進行編程控制，實用性較差，且不易普及的方案相比，其包括：命令卡 11，用於預先存儲控制機器人的控制信息，控制信息的類型包括以下中的一種或多種：代碼 和指令；其中，控制信息包括以下信息中的一種或多種：邏輯信息和執行動作信息；讀取裝 置12,用於讀取命令卡11中的控制信息，並將控制信息進行編譯，將編譯得到的信息數據 通過特定的編碼傳輸給主控器13 ;主控器13,用於對信息數據進行解碼並解析執行解碼得 到的控制機器指令；將控制機器指令進行存儲，並根據控制機器指令控制機器人執行預設 的動作。本發明的控制裝置，不需要PC端和PAD設備，且本發明只需要通過刷卡就可以實 現對機器人的控制，使沒有足夠甚至沒有專業的計算機知識和編程知識的人來講，也能操 作機器人，操作簡單，且容易普及，並且本發明中的命令卡11可以存儲各種控制信息，也使 得靈活性好。
[0054] 進一步的，如圖2所示，控制信息組成多個數據頁；將編譯得到的信息數據通過特 定的編碼傳輸給主控器13,包括：
[0055] 步驟101、將編譯得到的信息數據進行三維矩陣的冗餘編碼，得到三維矩陣的數 據。
[0056] 1)利用水平校驗的陣列碼和垂直校驗的陣列碼，將每一個數據頁劃分為多個具有 預設尺寸的三維矩陣數據塊；其中，每一個數據塊中均含有控制信息的數據。
[0057] 本實施例中，控制信息是以代碼或者指令的形式存儲於命令卡11中，該代碼或者 指令組成多個數據頁。
[0058] 具體的，讀取裝置12讀取控制信息（具體的，控制信息可以為控制機器人完成一 套完整動作的控制信息。也可以是控制機器人完成某一個具體動作的控制信息），並設立坐 標軸X軸、Y軸和Z軸，將接收到的數據（即控制信息）在X軸和Y軸上進行平鋪，將平鋪 後的該數據劃分成二維數據矩陣；其中，數據可以分別在X軸和Y軸上利用數學冗餘算法平 鋪成多列，並根據列數劃分得到數據塊。其中，數據塊是需要具有適當的尺寸，以便後續更 方便的對該數據塊進行編碼和校驗等。
[0059] 2)通過調製碼對每個數據塊內的數據進行編碼。
[0060] 本實施例中，調製碼可以為等重碼；具體的，將平鋪在X軸和Y軸上的數據（即控 制信息）延伸到Z軸上，並通過等重碼對每個數據塊內的數據進行編碼，將編碼後的數據塊 發送給主控器13,以便主控器13可以對編碼後的數據塊進行解碼並校驗，當傳輸的數據塊 出現錯誤（錯誤或者丟失時）可以並自動糾正錯誤的代碼或者補充缺少的代碼，使錯誤的 控制信息自動恢復。
[0061] 具體的，本實施例使用的編碼方法，可以實現對命令卡11中存儲的控制信息進行 智能糾錯，並自動糾正錯誤的代碼或者補充缺少的代碼，使錯誤的控制信息自動恢復進行， 根據命令卡11部分的正確信息，復原出完整的信息。
[0062] 步驟102、按照預設規則傳輸三維矩陣的數據。
[0063] 具體的，預設規則即為提前設置好的任意一種規則；例如，將編碼後的數據塊，以 特定的方式傳輸給主控器13 ;例如，先傳 Z軸上的第一行，然後傳第二行，以此類推直至傳 輸結束；或者先傳 Z軸上的第一列，然後傳第二列，以此類推直至傳完；或者以行列交叉的 方式進行傳輸，或者以行、列和其他混合式的方式進行傳輸等。
[0064] 本發明提供的編碼方法，充分利用了存儲頁的三維特性，將調製技術與糾錯技術 結合到一起，具有20 %的糾錯能力，提高了全息再現能力和糾錯性能。相比於現在只有一位 糾錯能力的技術來講，具有突破性的進步。
[0065] 進一步的，如圖3所示，對信息數據進行解碼並解析執行解碼得到的控制機器指 令；將控制機器指令進行存儲，包括：
[0066] 步驟201、檢查接收的信息數據組合是否符合預設規則。
[0067] 具體的，命令卡11在設計是有預設規則的，例如：命令卡11中預存有"ABCD"的控 制信息，其"ABCD"的預設順序控制機器人重複動作"Q" ;則控制器接收到該信息數據後，首 先檢查接收到的編碼後的信息數據是否符合該預設規則。其中，本實施例中的預設規則預 先設置的命令卡11的讀取順序，讀取裝置12按照該設定的讀卡順序讀取命令卡11才能正 確得到控制機器人控制指令，從而控制機器人完成相應的動作。具體的，該預設規則可以根 據用戶的需要任意設置，本實施例對比不做具體解釋。
[0068] 步驟202、若是，對信息數據進行三維矩陣冗餘算法的解碼，同時對解碼得到的數 據進行糾錯；其中，對無法糾正的問題，則向讀取裝置12請求重發與問題對應的信息數據。
[0069] 步驟203、若否，則請求讀取裝置12重新發送全部信息數據。
[0070] 步驟204、將得到的正確數據保存到存儲器中，並在存儲過程中使用預讀取評價的 算法將常用數據分布在一個存儲器的頁面中。
[0071] 具體的，上述步驟202-步驟204中的解碼和存儲過程具體如下：
[0072] 1)、將編碼後的數據塊按預設方向進行校驗，用以對數據塊進行檢錯和糾錯。
[0073] 具體的，主控器13根據讀取裝置12的發送順序接收數據信息，並將接收到的數據 信息進行重組，然後校驗接收到的數據信息是否正確。具體的，將編碼後的數據塊按行和列 或按斜方向進行校驗，由此可使該編碼塊具有20 %的糾錯能力和較高的檢測能力，用以對 數據塊進行檢錯和糾錯，以便使錯誤的數據信息恢復原樣。
[0074] 2)、將按照預設的規則將所有數據塊中的控制信息進行分類。
[0075] 具體的，預設規則為常用的、次常用的和不常用；具體的，可以將控制信息按照常 用的、次常用的和不常用的進行分類。
[0076] 3)、將分類後的每一類中的所有控制信息進行組合併存儲。
[0077] 具體的，現有技術中，主控器13需要順序以頁面為單位讀取每個數據塊中的數據 信息，然後將數據信息進行重組，形成控制指令控制機器人工作，但是這樣會耗費時間。故 本實施例中，將數據塊中的數據信息進行拆分，然後將常用的數據信息進行重新組合，形成 控制指令並存儲，這樣主控器13即可根據存儲的某一部分具體的指令控制機器人完成相 應的動作，而不必遍歷存儲器多個頁面去讀取每一部分的數據，可大大加快機器人的反應 速度。
[0078] 進一步的，該裝置中，命令卡11為卡片（如圖1中的標號11所示），控制信息直接 數位化存儲於卡片內；其中，卡片為存儲卡或者二維碼卡。
[0079] 具體的，本實施例中所說的命令卡11即為普通的卡片，卡片裡面內存有單片機， 該單片機中存儲有用於控制機器人工作的控制信息（程序代碼和指令）。
[0080] 進一步的，該裝置中，命令卡11為移動終端15(如圖1中的標號15所示）；控制 信息以二維碼的形式存儲於移動終端中；或者，控制信息以智能標識的形式存儲於移動終 端中。
[0081] 具體的，讀取裝置12內部還設置有讀卡器或者掃描器，可以掃描移動終端上的二 維碼用以讀取控制信息；另外，讀取裝置12上的掃描器也能夠掃描智能標識，用以讀取控 制信息。
[0082] 進一步的，該裝置中，單張命令卡11中存儲有用於控制機器人完成至少一個動作 的控制信息；單張或者多張命令卡11用於控制機器人完成整套動作；或者，單張命令卡11 中存儲有至少一個獨立邏輯信息的控制信息；單張或者多張命令卡11組合完成至少一種 邏輯關係。
[0083] 具體的，當命令卡11為卡片時，每一張卡片裡面存儲有控制機器人的控制信息， 其中，每一張卡片可以存儲有控制機器人完成整套動作的控制信息。或者，每一張卡片裡單 獨存儲有控制機器人完成整套動作中的具體一個完整的動作，然後需要多張卡片組合在一 起才能夠完成整套動作。或者，每一張卡片裡單獨存儲有控制機器人的整套動作中的一個 具體的不完整的動作，然後需要多張卡片組合在一起才能夠完成整套動作中的一個完整的 動作，然後在使用多張類似的卡片，組合在一起控制機器人完成整套動作。
[0084] 另外，卡片裡存儲的控制信息也可以是一些邏輯信息。例如，卡片裡存儲有邏輯信 息"+"，即做加法的意思；例如，當控制機器人完成整套動作信息為"A+B+C+D"時，需要讀取 裝置12讀取存儲A信息的卡片，然後讀取存儲有邏輯信息"+"的卡片，接著以此類推，直至 讀取到存儲有D信息的卡片時，機器人即可根據整套控制信息，完成與該整套控制信息對 應的整套完整的動作。同理，邏輯信息可以為" "" X " " " sin"、"arq"、"abs"等 數學運算符號，也可以是使讀取裝置12中的卡順序編輯指令（如：計數器清零的信息，刪除 上一條信息等），也可以是循環信息，判斷分支信息等程序執行流程指令等，本發明對命令 卡11中存儲的信息的類別不做具體的限制。
[0085] 當命令卡11為移動終端時，其內部的存儲信息的內容與卡片中存儲信息的內容 相類似；只是，移動終端中是將這些信息以二維碼的形式或者以智能標識的形式存儲在移 動終端中，而讀取裝置12上設置有刷卡器或掃描器，其可以掃描移動終端中的二維碼或者 智能標識，用以讀取控制信息。具體的，移動終端中存儲二維碼或者智能標識的順序和方法 與卡片相類似，此處不在具體說明。
[0086] 本發明中的命令卡11，能夠媲美傳統的語言編程和流程圖編程。並且用命令卡11 來存儲程序信息，刷卡輸入程序到主控器13,這一用法顛覆了傳統存儲卡的計費，計數的應 用模式。傳統模式下，存儲卡中只是簡單的存儲金錢等數據信息，本方案，充分使用存儲卡 中的數據塊，並將這些數據塊來存儲程序邏輯，而且不是普通的存儲數據。不同的卡組合帶 來了不同的邏輯組合，這樣的使用方式是以前存儲卡所沒有的功能。
[0087] 一個組合的卡是按順序依次刷進主控器13裡的，但是這套組合卡在邏輯上組成 一個完成的空間立體結構，這個結構包含著不同的分支路徑，依據布隆過濾器技術方法在 執行時程序能夠智能的選擇匹配合適的最優的實現路徑。
[0088] 進一步的，該裝置中，命令卡11包括以下種類中的一種或多種：循環卡、動作卡、 分支卡、賦值卡、計算卡、延時卡和編輯卡。
[0089] 具體的，循環卡中預先存儲的控制信息，可以控制讀取裝置12重複讀取每一個控 制信息或者每幾個控制信息，然後根據該循環卡的控制信息控制機器人循環完成相應的動 作，並且控制信息也可以存儲有使機器人循環完成某一個或者某幾個動作的次數或者時間 等；例如，控制機器人有限次數和時間內循環完成某一個或者某幾個動作，也可以是無止境 的循環執行某一個或者某幾個動作，直至接收到控制機器人執行其他動作或者停止執行該 動作的控制信息，或者關閉電源，則該循環動作停止。
[0090] 分支卡，當機器人正在執行某一套完整的動作的狀態中，其接收到分支卡的控制 信息，那麼機器人會執行某一個具體的分支的動作，同樣，分支卡可以以有限次數或者在有 限時間內重複執行與該分支卡對應的動作，或者無限重複執行與該分支卡對應的動作，當 控制機器人執行其他動作或者停止執行該動作的控制信息，或者關閉電源，則該循環動作 停止。
[0091] 例如，若控制機器人的控制信息為"A+B+C+D"時，則當讀取分支卡（分支卡的控制 信息為重複6小時的"A+C+D"），則根據該分支卡的控制信息控制機器人以"A+C+D"的信息 執行動作，重複執行6小時後停止。
[0092] 進一步的，該裝置中，讀取裝置12包括：讀卡器，計數器，數據傳輸接口；
[0093] 讀卡器，用於讀取命令卡11存儲的控制信息；
[0094] 計數器，用於根據讀卡器讀取的控制信息，記錄和顯示讀取命令卡11的順序和次 數；
[0095] 數據傳輸接口，用於與主控器13進行數據雙向通訊；其中，雙向通訊包括：接收主 控器13發送反饋信息和向主控器13發送編碼後的信息數據。
[0096] 進一步的，該裝置中，主控器13包括：處理器、存儲器、信息採集接口、執行機構接 口、數據通訊接口和運行鍵；
[0097] 數據通訊接口，用於與讀取裝置12進行數據雙向通訊；其中，雙向通訊包括：接收 讀取裝置12發送的編碼後的信息數據和向讀取裝置12發送反饋信息；
[0098] 處理器，用於對信息數據進行解碼並解析執行解碼得到的控制機器指令；
[0099] 存儲器，用於將控制機器指令進行存儲；
[0100] 運行鍵，用於根據用戶的觸碰指令，將控制機器指令發送至執行機構接口；
[0101] 執行機構接口，用於根據控制機器指令控制機器人執行預設的動作。
[0102] 在系統外還有電源：用於為主控器13,刷卡器提供電源。可以是移動的電源模塊。
[0103] 在系統外還有各種電子傳感器：各種傳感器包括但是不限於接觸傳感器，光照傳 感器，紅外線傳感器，聲音傳感器，超聲波傳感器，機械振動傳感器，磁場傳感器等，這些傳 感器與主控器13相連提供各種外界環境信息。
[0104] 實施例2
[0105] 本發明實施例還提供了一種使用上述實施例提供的編程機器人的控制裝置控制 編程機器人的方法，如圖4所示，所述方法涉及主控器13端，包括：
[0106] 301、接收讀取裝置12發送的信息數據；信息數據為經過編譯和編碼的控制信息。
[0107] 302、根據信息數據，顯示指示信息，並向讀取裝置12發送反饋信息；其中，反饋信 息用於指示是否接收到信息數據；指示信息用於指示信息數據接收成功；指示信息包括聲 音信息和燈光信息。
[0108] 303、檢查接收的信息數據組合是否符合預設規則。若是，則執行步驟305及後續 步驟，若否則執行步驟304。
[0109] 304、請求讀取裝置12重新發送全部信息數據。
[0110] 305、對信息數據進行三維矩陣冗餘算法的解碼，同時對解碼得到的數據進行糾 錯；其中，對無法糾正的問題，則向讀取裝置12請求重發與問題對應的信息數據。
[0111] 具體的，若本次解碼的結果不正確，則返回"錯誤"信息，則控制重新接收數據信 肩、。
[0112] 若本次解碼的結果正確，則返回"正確"指令，並存儲解碼後數據。
[0113] 具體的，解碼即判斷讀取的控制信息是否為完整的控制信息，即機器人是否能夠 完成一個具體的動作；例如，當多張命令卡11組成一個以特定的邏輯順序才能控制機器人 完成相同的動作時，故若沒有接收到全部控制信息，則機器人不能執行任何動作，此時解碼 不正確，則返回"錯誤"信息，則控制重新接收數據信息。若接收到了全部控制信息，解碼結 果正確，則返回"正確"指令，並解碼正確的數據。然後將正確的解碼順序按照特定的順序 進行重組，若正確，則按照特定的方式進行存儲，以便控制機器人工作。若不正確，在將編碼 後的數據塊按行和列或按斜方向進行校驗，由此可使該編碼塊具有20%的糾錯能力和較高 的檢測能力，用以對數據塊進行檢錯和糾錯，以便使錯誤的數據信息恢復原樣，最後對恢復 的數據信息進行存儲。
[0114] 306、將得到的正確數據保存到存儲器中，並在存儲過程中使用預讀取評價的算法 將常用數據分布在一個存儲器的頁面中。
[0115] 307、接收到用戶觸碰的運行指令後，讀取存儲器中控制機器指令控制機器人執行 預設的動作。
[0116] 本發明實施例提供的使用本發明實施例提供的編程機器人的控制裝置控制編程 機器人的方法，與現有技術中的沒有足夠的專業知識和能力的人，甚至對於沒有計算機知 識和編程知識的低齡兒童來說，難以學習和使用上述操作方法對機器人進行編程控制，實 用性較差，且不易普及的方案相比，其包括：命令卡11，用於預先存儲控制機器人的控制信 息，控制信息的類型包括以下中的一種或多種：代碼和指令；其中，控制信息包括以下信息 中的一種或多種：邏輯信息和執行動作信息；讀取裝置12,用於讀取命令卡11中的控制信 息，並將控制信息進行編譯，將編譯得到的信息數據通過特定的編碼傳輸給主控器13 ;主 控器13,用於對信息數據進行解碼並解析執行解碼得到的控制機器指令；將控制機器指令 進行存儲，並根據控制機器指令控制機器人執行預設的動作。本發明的控制裝置，不需要PC 端和PAD設備，且本發明只需要通過刷卡就可以實現對機器人的控制，使沒有足夠甚至沒 有專業的計算機知識和編程知識的人來講，也能操作機器人，操作簡單，且容易普及，並且 本發明中的命令卡11可以存儲各種控制信息，也使得靈活性好。
[0117] 顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各裝置或各步驟可以用通用 的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成 的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲 在存儲裝置中由計算裝置來執行，或者將它們分別製作成各個集成電路模塊，或者將它們 中的多個模塊或步驟製作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制於任何特定的 硬體和軟體結合。
[0118] 以上僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人 員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、 等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1. 一種編程機器人的控制裝置，其特徵在於，包括： 命令卡，用於預先存儲控制機器人的控制信息，所述控制信息的類型包括以下中的一 種或多種：代碼和指令；其中，所述控制信息包括以下信息中的一種或多種：邏輯信息和執 行動作信息； 讀取裝置，用於讀取所述命令卡中的控制信息，並將所述控制信息進行編譯，將編譯得 到的信息數據通過特定的編碼傳輸給主控器； 所述主控器，用於對所述信息數據進行解碼並解析執行解碼得到的控制機器指令；將 所述控制機器指令進行存儲，並根據所述控制機器指令控制機器人執行預設的動作。
2. 根據權利要求1所述的控制裝置，其特徵在於，所述將編譯得到的信息數據通過特 定的編碼傳輸給主控器，包括： 將編譯得到的信息數據進行三維矩陣的冗餘編碼，得到三維矩陣的數據； 按照預設規則向所述主控器傳輸所述三維矩陣的數據。
3. 根據權利要求2所述的控制裝置，其特徵在於，控制信息組成多個數據頁；所述將編 譯得到的信息數據進行三維矩陣的冗餘編碼，包括： 利用水平校驗的陣列碼和垂直校驗的陣列碼，將每一個數據頁劃分為多個具有預設尺 寸的三維矩陣數據塊；其中，每一個數據塊中均含有控制信息的數據； 通過調製碼對每個所述數據塊內的所述數據進行編碼。
4. 根據權利要求2所述的控制裝置，其特徵在於，所述對所述信息數據進行解碼並解 析執行解碼得到的控制機器指令；將所述控制機器指令進行存儲，包括： 檢查接收的所述信息數據組合是否符合預設規則； 若是，對所述信息數據進行三維矩陣冗餘算法的解碼，同時對解碼得到的數據進行糾 錯；其中，對無法糾正的問題，則向所述讀取裝置請求重發與所述問題對應的信息數據； 將經過解碼和糾錯得到的正確數據保存到存儲器中，並在存儲過程中使用預讀取評價 的算法將常用數據分布在一個所述存儲器的頁面中。
5. 根據權利要求1所述的控制裝置，其特徵在於，所述命令卡為卡片，所述控制信息直 接數位化存儲於所述卡片內；其中，所述卡片為存儲卡或者二維碼卡。
6. 根據權利要求1所述的控制裝置，其特徵在於，所述命令卡為移動終端； 所述控制信息以二維碼的形式存儲於所述移動終端中；或者，所述控制信息以智能標 識的形式存儲於所述移動終端中。
7. 根據權利要求1所述的控制裝置，其特徵在於，單張所述命令卡中存儲有用於控制 機器人完成至少一個動作的控制信息；單張或者多張所述命令卡用於控制機器人完成整套 動作； 或者，單張所述命令卡中存儲有至少一個獨立邏輯信息的控制信息；單張或者多張所 述命令卡組合完成至少一種邏輯關係。
8. 根據權利要求1所述的控制裝置，其特徵在於，所述命令卡包括以下種類中的一種 或多種：循環卡、動作卡、分支卡、賦值卡、計算卡、延時卡和編輯卡。
9. 根據權利要求1所述的控制裝置，其特徵在於，所述讀取裝置包括：讀卡器，計數器， 數據傳輸接口； 所述讀卡器，用於讀取所述命令卡存儲的控制信息； 所述計數器，用於根據所述讀卡器讀取的所述控制信息，記錄和顯示讀取所述命令卡 的順序和次數； 所述數據傳輸接口，用於與所述主控器進行數據雙向通訊；其中，所述雙向通訊包括： 接收所述主控器發送反饋信息和向所述主控器發送編碼後的所述信息數據。
10.根據權利要求1所述的控制裝置，其特徵在於，所述主控器包括：處理器、存儲器、 信息採集接口、執行機構接口、數據通訊接口和運行鍵； 所述數據通訊接口，用於與所述讀取裝置進行數據雙向通訊；其中，所述雙向通訊包 括：接收所述讀取裝置發送的編碼後的所述信息數據和向所述讀取裝置發送反饋信息； 所述處理器，用於對所述信息數據進行解碼並解析執行解碼得到的控制機器指令； 所述存儲器，用於將所述控制機器指令進行存儲； 所述運行鍵，用於根據用戶的觸碰指令，將所述控制機器指令發送至執行機構接口； 所述執行機構接口，用於根據所述控制機器指令控制機器人執行預設的動作。
【文檔編號】G06F11/08GK104063291SQ201410332353
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月14日 優先權日:2014年7月14日
【發明者】張洋, 張虎, 趙森 申請人:河北水木寰虹機器人科技有限公司