【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及機械自動化控制的，具體一種基于低代碼配置的機械臂任務執行方法。
技術介紹
1、隨著工業自動化和智能制造的發展，機械臂在生產制造、物流倉儲、醫療健康等多個領域得到了廣泛應用。傳統的機械臂任務執行方法通常依賴于專業編程人員使用復雜的編程語言來編寫控制代碼，這種方式不僅開發周期長、成本高，而且對操作人員的技術要求較高，限制了機械臂的普及和應用。
2、傳統的機械臂任務執行方案主要依賴于專業編程人員使用復雜的編程語言來編寫控制代碼。這種方式的優點在于可以實現高度定制化的任務執行邏輯，滿足復雜多變的工業需求。然而，其缺點也十分明顯：開發周期長、成本高，對操作人員的技術要求較高，限制了機械臂的普及和應用。此外，傳統的編程方式難以適應快速變化的生產環境，難以實現快速迭代和更新。
3、現有技術方案，如基于圖形化編程的機械臂任務執行方法，通過提供可視化編程界面，降低了編程難度，使得非專業人員也能進行簡單的任務配置。然而，這類方案往往存在功能局限性，難以滿足復雜任務的需求，且在處理大規模、高并發的場景時，性能和穩定性可能受到影響。
4、本技術方案通過引入低代碼配置的機械臂任務執行方法，旨在解決現有技術的不足之處。首先，低代碼配置文件使得任務配置更加直觀和簡便，降低了對編程技能的要求，提高了任務配置的效率。其次，通過將任務組織成樹形結構，本方案能夠更好地管理復雜的任務邏輯，支持任務的分層和模塊化設計，提高了任務的可維護性和可擴展性。最后，本方案通過解析配置文件來控制機械臂的動作序列，使得任務執行更加靈活
技術實現思路
1、一種基于低代碼配置的機械臂任務執行方法，包括以下步驟：
2、s1、定義狀態模塊，所述狀態模塊包括機械臂終端tcp的位置、位姿、運動學屬性、路徑規劃約束條件、該位置和位姿前后依賴的外圍操作和異常邏輯處理的狀態序列；
3、s2、創建低代碼任務配置文件，所述配置文件以yaml格式存儲或json格式存儲，用來表示不同級別的條目之間的層級關系；
4、s3、構建任務樹形結構，所述結構包含任務數組或列表、子任務、狀態模塊及其屬性，使用樹形結構來組織任務配置；
5、s4、定義數據結構與節點類型，進行解析和存儲低代碼組織的樹形任務配置序列，將文本形式的任務配置轉換成可供程序處理的數據結構；
6、s5、解析低代碼任務配置文件，將yaml格式或json格式的任務樹形結構配置讀入到數據結構中，所述數據結構同樣滿足樹形拓撲結構，便于軟件執行時遍歷任務序列的每一個節點；
7、s6、執行任務樹數據結構，遍歷任務樹數據結構中的每一個節點，根據每個節點定義的狀態模塊和屬性，配合機械臂驅動實現機械臂的任務執行操作。
8、優選的，所述狀態模塊具體的包括：速度和加速度、關節坐標系路徑和笛卡爾坐標系路徑、執行前外圍操作、執行后外圍操作、執行后時間間隔、異常邏輯處理的狀態序列；
9、所述速度和加速度，用于定義機械臂移動到該位置或位姿的速度和加速度；
10、所述關節坐標系路徑和笛卡爾坐標系路徑，用于規劃機械臂的移動路徑；
11、所述執行前外圍操作是用以開始執行該路徑點前的外圍操作，所述外圍操作包括但不限于開關量操作、觸發類型操作和自定義io類型操作，所述外圍操作還定義了執行該操作失敗后嘗試的次數、執行該操作前后的延遲時間、開關量的狀態值以及io類型操作的具體屬性；
12、所述執行后外圍操作是用以該路徑點執行完畢后的外圍操作，所述外圍操作同樣包括開關量操作、觸發類型操作和自定義io類型操作，所述外圍操作還定義了執行該操作失敗后嘗試的次數、執行該操作前后的延遲時間、開關量的狀態值以及io類型操作的具體屬性；
13、所述執行后時間間隔使用以該路徑執行完畢后的時間間隔，定義了執行完該路徑點后等待的時間；
14、所述異常邏輯處理的狀態序列是用以執行該狀態失敗后的異常邏輯處理的狀態序列，通過goto跳轉至其他狀態模塊進行恢復操作，所述goto跳轉定義異常出現后嘗試執行的最大次數。
15、優選的，所述s2中低代碼任務配置文件以yaml格式存儲或json格式存儲，所述yaml格式存儲通過縮進來表示不同級別的條目之間的層級關系；所述json格式存儲通過“{}”包圍來表示不同級別的條目之間的層級關系；所述yaml格式存儲和json格式存儲支持向量vector數據類型和映射map數據類型；所述向量vector數據類型為數組型數據；所述映射map數據類型為帶有唯一關鍵字的哈希數據。
16、優選的，所述s3中的任務樹形結構通過低代碼任務配置文件定義，所述任務樹形結構由一個父節點對應多個子節點組成，所述子節點以數組或列表的形式順序組合，所述順序組合為：父節點>子節點數組或列表>子節點屬性數組或列表。
17、優選的，所述s3中的任務樹配置具體的包括：
18、所述任務樹配置定義了三層最基本的節點結構：頂端父節點、中間層節點和底層節點；
19、所述頂端父節點為“arm?task”為任務樹的根節點；
20、所述中間層節點為“tasks”子節點數組或列表，為一系列的任務節點，每個任務節點由“name”表示；
21、所述底層節點為“poses”數組或列表，每個“poses”節點對應一個“name”節點，并且包含一系列的“pose”節點；所述“poses”數組或列表中的每個子節點“pose”表示一個狀態模塊；所述狀態模塊中的各類屬性和前后依賴的外圍操作以子節點的形式定義；
22、所述任務樹配置定義“必要”和“可選”兩種節點類型，其中必要的節點必須存在并設置對應信息，而可選節點根據實際需求省略，默認采用預設值。
23、優選的，所述s4數據結構具體的包括：向量vector數據類型和常規數據類型：
24、所述向量vector數據類型，以方括號“[]”包圍數據，數據間使用逗號“,”分割；
25、所述常規數據類型是一個byte的數據，數據類型包括10進制/16進制數據或字符串數據。
26、優選的，所述s4節點類型具體的包括任務節點和狀態節點：
27、所述任務節點，歸屬于數組或列表“tasks”，以關鍵字“name”的子節點為一個新任務的開始，同時任務節點包含狀態節點的數組或列表“poses”作為子節點，所述子節點“name”與“poses”為同級子節點；
28、所述狀態節點定義了機械臂執行路徑中每一個路徑點的tcp端位置和位姿，及其屬性和需要與外圍交互的操作；所述狀態節點包括必要的“pose”節點、外圍操作節點和其他可選節點。
29、優選的，所述外圍操作節點為開始執行其所屬的狀態節點前的類型，以及執行完畢其所屬的狀態節點后的類型，所述兩個類型的節點結構、屬性、子節點的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于低代碼配置的機械臂任務執行方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于低代碼配置的機械臂任務執行方法，其特征在于，所述狀態模塊具體的包括：速度和加速度、關節坐標系路徑和笛卡爾坐標系路徑、執行前外圍操作、執行后外圍操作、執行后時間間隔、異常邏輯處理的狀態序列；
3.根據權利要求1所述的一種基于低代碼配置的機械臂任務執行方法，其特征在于，所述S2中低代碼任務配置文件以YAML格式存儲或JSON格式存儲，所述YAML格式存儲通過縮進來表示不同級別的條目之間的層級關系；所述JSON格式存儲通過“{}”包圍來表示不同級別的條目之間的層級關系；所述YAML格式存儲和JSON格式存儲支持向量vector數據類型和映射map數據類型；所述向量vector數據類型為數組型數據；所述映射map數據類型為帶有唯一關鍵字的哈希數據。
4.根據權利要求1所述的一種基于低代碼配置的機械臂任務執行方法，其特征在于，所述S3中的任務樹形結構通過低代碼任務配置文件定義，所述任務樹形結構由一個父節點對應多個子節點組成，所述子節點以數組或列表的形式
5.根據權利要求1所述的一種基于低代碼配置的機械臂任務執行方法，其特征在于，所述S3中的任務樹配置具體的包括：
6.根據權利要求1所述的一種基于低代碼配置的機械臂任務執行方法，其特征在于，所述S4數據結構具體的包括：向量vector數據類型和常規數據類型：
7.根據權利要求1所述的一種基于低代碼配置的機械臂任務執行方法，其特征在于，所述S4節點類型具體的包括任務節點和狀態節點：
8.根據權利要求1或7所述的一種基于低代碼配置的機械臂任務執行方法，其特征在于，所述外圍操作節點為開始執行其所屬的狀態節點前的類型，以及執行完畢其所屬的狀態節點后的類型，所述兩個類型的節點結構、屬性、子節點的定義完全相同，區別在于他們被執行時的時間點；所述兩個類型的子節點中定義三個標準子類：bool開關量類型、觸發類型、IO類型。
9.根據權利要求1所述的一種基于低代碼配置的機械臂任務執行方法，其特征在于，所述S5解析低代碼任務配置文件通過解析YAML格式或JSON格式的配置文件來構建任務的樹形結構，每個任務節點可包含一個或多個子任務節點，將任務樹轉換為數據結構，每個任務節點具有唯一標識符、狀態以及子任務列表，通過遞歸處理構建完整解析結構，指導機械臂按預定義順序執行任務，支持動態調整任務執行順序或條件跳過某些任務，從而提高任務管理的清晰度、可維護性和可擴展性。
10.根據權利要求1所述的一種基于低代碼配置的機械臂任務執行方法，其特征在于，所述S6執行任務樹數據結構通過遍歷任務樹數據結構中的每個節點，根據每個節點的狀態和屬性，調用相應的機械臂驅動程序執行操作；使用遞歸算法處理每個任務節點及其子任務節點，確保所有子任務按預定義順序執行；所述執行任務樹數據結構支持動態調整任務執行順序和實時更新任務狀態，允許在執行過程中動態修改任務參數或狀態，以適應環境變化或任務需求的變化。
...【技術特征摘要】
1.一種基于低代碼配置的機械臂任務執行方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于低代碼配置的機械臂任務執行方法，其特征在于，所述狀態模塊具體的包括：速度和加速度、關節坐標系路徑和笛卡爾坐標系路徑、執行前外圍操作、執行后外圍操作、執行后時間間隔、異常邏輯處理的狀態序列；
3.根據權利要求1所述的一種基于低代碼配置的機械臂任務執行方法，其特征在于，所述s2中低代碼任務配置文件以yaml格式存儲或json格式存儲，所述yaml格式存儲通過縮進來表示不同級別的條目之間的層級關系；所述json格式存儲通過“{}”包圍來表示不同級別的條目之間的層級關系；所述yaml格式存儲和json格式存儲支持向量vector數據類型和映射map數據類型；所述向量vector數據類型為數組型數據；所述映射map數據類型為帶有唯一關鍵字的哈希數據。
4.根據權利要求1所述的一種基于低代碼配置的機械臂任務執行方法，其特征在于，所述s3中的任務樹形結構通過低代碼任務配置文件定義，所述任務樹形結構由一個父節點對應多個子節點組成，所述子節點以數組或列表的形式順序組合，所述順序組合為：父節點>子節點數組或列表>子節點屬性數組或列表。
5.根據權利要求1所述的一種基于低代碼配置的機械臂任務執行方法，其特征在于，所述s3中的任務樹配置具體的包括：
6.根據權利要求1所述的一種基于低代碼配置的機械臂任務執行方法，其特征在于，所述s4數據結構具體的包括：向量vector數據類型和常規數據類型：...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄒欣玨，黃淵海，劉強，
申請(專利權)人：云南自由貿易試驗區葦航智能科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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