一种基于机器人的电梯任务控制方法及电梯

本申请涉及自动化控制领域，特别涉及一种基于机器人的电梯任务控制方法及电 梯。

随着自动化技术领域的发展，工厂越来越多的使用机器人来完成流水线的任务以 及搬运货物的任务。在工厂中需要运货时，机器人完成的任务不仅仅是在一个平面中进行 运输，还需要考虑到机器人使用电梯进行立体的运输。在一般的工厂中都在电梯中加装层 控制器，改变原有电梯的选层按钮和开关电路，将上述按钮线路与开关电路引至层控制器 中，由层控制器控制电梯按钮的方式执行选层及开关门的动作。

但是由于选层控制器只是通过开关电路对电梯电路进行控制，相当于是直接去操 作电梯的按钮进行电梯控制，无法获取电梯的运行状态的信息，也就是在控制的过程中，选 层控制器对于电梯的控制只是单向通信，选层控制器不足以接收到电梯的运行状态进行判 断，从而无法做出合理的电梯执行任务的规划。并且当电梯出现故障时，选层控制器就无法 接收到相关的故障信息，仍然继续执行任务，容易造成重大事故。如果别的机器人也在使用 该电梯，选层控制器也无法得知电梯是否被占用，如果此时继续控制被占用的电梯也容易 造成电梯使用的故障。

同时，选层控制器对于电梯的改造，是对电梯的按钮电路和开关电路进行改变，由 于按钮电路复杂且集成在电梯的厢体中，单个电梯厢体改造量巨大，且不利于后期维护。

因此，如何在解决机器人与电梯在运行时的配合问题，是本领域技术人员关注的 热点问题。

本申请的目的是提供一种基于机器人的电梯任务控制方法及电梯，通过在机器人 控制与电梯控制器之间加装任务控制器，还建立机器人控制器与任务控制器，任务控制器 与电梯控制器之间的通信协议，使得任务控制器可以通过协议接收到机器人的工作状态以 及电梯的工作状态，从而更好的处理机器人使用电梯的任务流程，避免由于无法收到电梯 的故障信息而造成的使用故障的情况。

为解决上述技术问题，本申请提供一种基于机器人的电梯任务控制方法，包括：

任务控制器接收到机器人控制器发送的任务申请指令，根据所述任务申请指令和 电梯的运行状态判断是否可以执行任务申请操作；

若是，则根据所述任务申请指令执行所述任务申请操作，以使所述机器人控制器 控制机器人搬入货物并发送任务执行指令；其中，所述运行状态为电梯控制器发送；

接收到所述机器人控制器发送的所述任务执行指令，根据所述任务执行指令执行 电梯运输操作，以使所述电梯控制器控制所述电梯到达目的楼层并发送任务完成通知；

接收到所述电梯控制器发送的所述任务完成通知，根据所述任务完成通知执行任 务结束操作，以使所述机器人控制器控制所述机器人搬出所述货物。

可选的，还包括：

当出现故障时，所述任务控制器向所述机器人控制器和所述电梯控制器发送异常 通知；

所述机器人控制器和所述电梯控制器分别按照协议约定执行异常处理操作。

可选的，当所述机器人搬入所述货物后，还包括：

所述机器人控制器向所述任务控制器发送任务锁定指令；

所述任务控制器根据所述任务锁定指令判断所述电梯控制器是否可以锁定所述 电梯；

若是，则根据锁定指令锁定所述电梯；

可选的，所述接收到所述机器人控制器发送的所述任务执行指令，根据所述任务 执行指令执行电梯运输操作，以使所述电梯控制器控制所述电梯到达目的楼层并发送任务 完成通知，包括：

所述任务控制器根据接收到的所述任务执行指令，判断所述电梯控制器是否可以 执行任务；

若是，则所述电梯控制器控制所述电梯前往所述目的楼层；

当到达所述目的楼层后，所述电梯控制器发送所述任务完成通知。

可选的，所述接收到所述电梯控制器发送的所述任务完成通知，根据所述任务完 成通知执行任务结束操作，以使所述机器人控制器控制所述机器人搬出所述货物，包括：

所述任务控制器根据接收到的所述任务完成通知向所述机器人控制器发送任务 完成信号；

所述机器人控制器根据所述任务完成信号，控制所述机器人搬出所述货物；

当所述货物搬出后，所述机器人控制器向所述任务控制器发送任务释放指令；

所述任务控制器根据所述任务释放指令判断所述电梯控制器是否可以释放任务；

若是，则所述任务控制器释放任务，并关闭所述电梯的厢门。

本申请还提供一种电梯，包括：

发送所述电梯的运行状态，接收操作信号并控制所述电梯执行的电梯控制器；

与所述电梯控制器相连，通过网络协议接收所述机器人执行任务相关的各项指 令，通过总线协议接收所述运行状态，并根据所述指令向所述电梯控制器发送相关所述操 作信号的任务控制器；

与所述任务控制器相连，通过所述网络协议发送所述任务申请指令、所述任务执 行指令，所述任务锁定指令与所述任务释放指令，可以控制所述机器人将所述货物搬入所 述电梯并搬出的机器人控制器。

可选的，还包括：

与所述机器人控制器相连，根据所述机器人控制器的不同指令状态进行提示的提 示模块。

可选的，所述任务控制器具体为RAM控制板。

可选的，所述提示模块具体为显示屏/播放器。

本申请所提供的一种基于机器人的电梯任务控制方法，包括：任务控制器接收到 机器人控制器发送的任务申请指令，根据所述任务申请指令和电梯的运行状态判断是否可 以执行任务申请锁定操作；若是，则根据所述任务申请指令执行所述任务申请锁定操作，以 使所述机器人控制器控制机器人搬入货物并发送任务执行指令；其中，所述运行状态为电 梯控制器发送；接收到所述机器人控制器发送的所述任务执行指令，根据所述任务执行指 令执行电梯运输操作，以使所述电梯控制器控制所述电梯到达目的楼层并发送任务完成通 知；接收到所述电梯控制器发送的所述任务完成通知，根据所述任务完成通知执行任务结 束操作，以使所述机器人控制器控制所述机器人搬出所述货物。

在现有技术中由于使用的是层控制器控制电梯的工作，而层控制器只是加装在按 钮电路与开关电路的控制器，层控制器只能通过触发按钮开关等信号控制电梯，而无法接 收到关于电梯运行状态的信息，从而也无法根据电梯的运行状态对机器人使用电梯的任务 流程进行更好的控制。

而本申请技术方案通过在机器人控制器与电梯控制器之间建立用于通信和控制 任务的任务控制器，并使机器人控制器和电梯控制器与任务控制器按照约定的协议进行通 信，在接收到机器人的任务信号后可以根据电梯的运行状态，对机器人和电梯进行控制更 好的完成运货任务。从而避免了当电梯出现故障还仍然执行任务而造成事故的情况，还对 被使用的电梯进行锁定，避免了电梯被多台机器人使用的情况。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种基于机器人的电梯任务控制方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种基于机器人的电梯任务控制方法的故障处理的流 程图；

图3为本申请实施例提供的一种基于机器人的电梯任务控制方法的任务锁定操作 的流程图；

图4为本申请实施例提供的一种基于机器人的电梯任务控制方法的任务执行操作 的流程图；

图5为本申请实施例提供的一种基于机器人的电梯任务控制方法的任务结束操作 的流程图；

图6为本申请实施例提供的一种电梯的结构框图。

本申请的核心是提供一种基于机器人的电梯任务控制方法及电梯，通过在机器人 控制与电梯控制器之间加装任务控制器，还建立机器人控制器与任务控制器，任务控制器 与电梯控制器之间的通信协议，使得任务控制器可以通过协议接收到机器人的工作状态以 及电梯的工作状态，从而更好的处理机器人使用电梯的任务流程，避免由于无法收到电梯 的故障信息而造成的使用故障的情况。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例 中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1，图1为本申请实施例提供的一种基于机器人的电梯任务控制方法的流 程图。

本实施例提供一种基于机器人的电梯任务控制方法，通过在机器人控制器与电梯 控制器之间建立用于通信的任务控制器，并且通过该任务控制器对机器人使用电梯的任务 流程进行控制，防止出现意外。

其实施例可以包括：

S101，任务控制器接收到机器人控制器发送的任务申请指令，根据任务申请指令 和电梯的运行状态判断是否可以执行任务申请操作；

本步骤旨在，当机器人开始使用电梯时，机器人控制器开始向任务控制器发送任 务申请指令，任务控制器根据接收到的电梯的运行状态和任务申请指令判断，电梯此时是 否可以正常使用。可以想到的是，机器人发送的任务申请指令中包括了用于判断的信息，例 如，机器人想要到达的目的楼层，当前机器人所在的楼层，相对应的电梯的运行状态中也包 括了类似的信息，例如，电梯目前在的楼层，电梯是否有任务在执行。

如果当电梯的有功能的区别用以运输不同类型的货物，则任务申请指令与电梯的 运行状态中还可以包括，此时机器人所运输的货物的类型，电梯可以搬运货物的类型，以更 好的分配电梯的使用。

当然，该任务控制器所根据任务申请指令与电梯的运行状态还应该有其它信息， 可以根据电梯的具体应用的环境和需要解决的问题来选择具有何种的其它信息，在此不再 做赘述。

S102，若是，则根据任务申请指令执行任务申请操作，以使机器人控制器控制机器 人搬入货物并发送任务执行指令；其中，运行状态为电梯控制器发送；

在步骤S101的基础上，本步骤旨在当可以执行任务申请操作时，执行该操作。也就 是当判断成功返回申请成功的指令，机器人向电梯内搬入货物。

可选的，可以接着锁定该电梯，防止其它机器人使用该电梯。当机器人搬入货物 后，接着发送任务执行指令，以使电梯开始工作向目的楼层运动。

其中，任务控制器用于判断的状态信息是电梯控制器向任务控制器发送的，任务 控制器与电梯控制器通过CAN Bus(控制器局域网络总线)的接口协议进行连接，因此任务 控制器可以接收到电梯控制器发送的电梯运行状态。

在现有技术中，由于层控制器是直接安装在电梯的选层电路和开关电路中，在工 作时是直接发送电信号以控制电梯的工作运动，而无法获取电梯的运行状态。但是在工厂 环境中，一般工厂由于成本考虑会选择在原有电梯上进行改造，而在改造中，由于电梯主板 是分装集成好不易进行改动，因此会选择直接对电梯控制进行加装层控制器。而加装层控 制器只需要改变原有电梯控制器的选层电路和开关电路，对于整体施工中的改动量较小， 施工简单，成本也较为低廉。但是由于层控制器无法获取电梯的运行状态在工况运输中，会 造成电梯多次使用，电梯出现故障无法得知却仍然使用等情况，容易出现严重的事故。

而本申请技术方案，在电梯的基础上，使用CAN Bus接口协议为任务控制器与电梯 控制器建立相互通讯的接口，作为任务控制器与电梯控制器之间的软件基础。任务控制器 可以选用ARM处理芯片，可以相当于一个小型的处理器，可以使用CAN Bus接口协议，并且处 理协议为基础的数据，作为任务控制器与电梯控制器之间进行通讯的硬件基础。基于软件 基础与硬件基础，因此在对原有电梯进行改造时，可以选用在机器人控制器与电梯控制器 之间安装任务控制器，而不是选层控制器。

S103，接收到机器人控制器发送的任务执行指令，根据任务执行指令执行电梯运 输操作，以使电梯控制器控制电梯到达目的楼层并发送任务完成通知；

在步骤S102的基础上，本步骤旨在，根据接收到的任务执行指令使电梯开始工作， 并到达目的楼层发送任务完成的通知。类似于上述的任务申请指令，在本步骤中的任务执 行指令同样也可以包括，机器人需要到达的目的楼层，以及当前所在的楼层。

当然，在电梯控制器根据任务执行指令进行工作的过程中，还有其他的一些处理 操作，可以根据具体想要在运输过程中添加什么样的功能来进行选择，具体不再做赘述。

S104，接收到电梯控制器发送的任务完成通知，根据任务完成通知执行任务结束 操作，以使机器人控制器控制机器人搬出货物。

在步骤S103的基础上，本步骤旨在通过任务完成通知将货物搬出，并使电梯控制 器结束锁定状态。当机器人搬出货物时，整个机器人使用的电梯流程结束，电梯需要回到正 常状态因此结束电梯的锁定。

在上述步骤S101至S104中，都会包含关于电梯厢门的打开与关闭的动作，在电梯 厢门的打开与关闭的过程中，都或多或少的出现问题，而造成打开不便或者是关闭不畅，此 时电梯为了保证所运的货物不出现意外事故，会对电梯厢门做出反馈，重新打开厢门以及 其它操作，同时会发出相应的故障提示。而在现有技术中，层控制器由于改造只是基于电路 的浅层改造，不会在电梯故障是收到电梯的故障提示，也就无法根据故障控制器机器人的 行动来消除故障。如果此时电梯仍然运行可能会造成巨大的故障。

因此，本申请提供的实施例，通过在机器人与电梯之间建立用于相互通信的任务 控制器，用来加强电梯与任务控制器，机器人与任务控制器之间的通信，从而保证当电梯出 现故障时，机器人可以做出相应的反应，反之亦然。

其中，机器人控制器与任务控制器之间采用Web Service(WEB网页应用程序)接口 协议进行连接，电梯控制器与任务控制器之间采用CAN Bus接口协议进行连接。由于Web Service应用十分广泛，具体的传输方式以及介质也多种多样，在工况环境中可以选择适合 的进行设置，并且Web Service的接口协议发展久远，使用Web Service接口协议可以保持 一定的数据传输的稳定以及安全性，在工厂环境中也易于搭建和改造。其Web Service可以 选用有线的连接方式或者无线的连接方式，在无线的连接方式中可以选择例如RFID、UFH/ RFID、WIFI或蓝牙，类似的传连接方式，也可以选择无线感测网络WSN，具体选择何种Web Service的网络连接方式，可以根据具体的工况环境进行选择，在此不再做赘述。

同时，由于本实施例中的任务控制器是装在电梯控制器附近，因此选择使用CAN Bus接口协议作为任务控制器与电梯控制器之间的通信协议。也可以选用例如Modbus、RS- 485、RS-422等总线接口协议，应视具体使用的情况进行选择，在此不再做赘述。

可选的，在任务控制模块针对机器人运送货物的承载设备，建立物联传输设备，可 以对所运输的货物进行识别，以随时追踪货物的位置。同时可以将信息传回工厂的管理系 统中，对货物进行有效及时的管控。

可选的，可以在任务控制器中建立大数据功能，可以读取电梯控制器的运行记录， 搜集机器人使用电梯的运行资料后进行分析，提供电梯无任务时的预停位置、繁忙工作任 务时排程的建议模式、电梯维护工作的建议。

因此，本申请方案提供的实施例，通过在机器人控制与电梯控制器之间加装任务 控制器，还建立机器人控制器与任务控制器，任务控制器与电梯控制器之间的通信协议，使 得任务控制器可以通过协议接收到机器人的工作状态以及电梯的工作状态，从而更好的处 理机器人使用电梯的任务流程，避免由于无法收到电梯的故障信息而造成的使用故障的情 况。

请参考图2，图2为本申请实施例提供的一种基于机器人的电梯任务控制方法的故 障处理的流程图。

基于上一实施例，本实施例主要是针对上一实施例做一个扩充，其它部分与上一 实施例基本相同，相同部分可以参考上一实施例，在此不再做赘述。

本实施例可以包括：

S201，当出现故障时，任务控制器向机器人控制器和电梯控制器发送异常通知；

本步骤旨在，当在机器人使用电梯的过程中出现故障时，任务控制器向机器人控 制器与电梯控制器发送异常通知。由于任务控制器与机器人控制器和电梯控制器之间的通 信是双向的，因此当任意一方出现故障，任务控制器都可以知道，并且任务控制器可以作为 异常消息的转发站，将异常消息转发至另外一方，以供做出反应。

可以想到的是，在此过程中关于发送的异常消息在任务控制器中还会有其他处理 操作，具体的何种处理操作，应视具体的使用环境做出选择，在此不再做限定。

S202，机器人控制器和电梯控制器分别按照协议约定执行异常处理操作。

在步骤S201的基础上，本步骤旨在让机器人控制器与电梯控制器按照协议约定以 及异常通知对异常进行处理操作。

综上，在任务控制器可以与机器人控制器和电梯控制器之间进行双向通信，当任 意一处出现故障时，任务控制器都可以得到相应的消息而做出合理的任务安排防止出现故 障造成意外的情况。

请参考图3，图3为本申请实施例提供的一种基于机器人的电梯任务控制方法的锁 定操作的流程图。

基于上一实施例，本实施例主要是针对上一实施例做一个扩充，其它部分与上一 实施例基本相同，相同部分可以参考上一实施例，在此不再做赘述。

本实施例可以包括：

S301，机器人控制器向任务控制器发送任务锁定指令；

S302，任务控制器根据任务锁定指令判断电梯控制器是否可以锁定电梯；

S303，若是，则根据锁定指令锁定电梯；

在上一实施例的基础上，本实施例旨在向任务控制器发送任务锁定指令，该任务 控制器接收到任务锁定指令判断电梯是否可以锁定，如果是则锁定该电梯，可以防止出现 一台电梯被多台电梯同时使用的情况。当锁定成功时则电梯控制器控制电梯关闭电梯的厢 门。此时货物装载完毕，需要电梯开始向目的楼层进行工作，则该机器人控制器发送任务执 行指令。

其中，包含两次发送指令及判断的过程，如果判断为不可以，则电梯控制器向任务 控制器返回失败原因，机器人控制器继续发送相关的指令。

综上，本步骤是机器人控制器控制机器人将货物如何搬入电梯。机器人使用电梯 的总体步骤可以类比为人类去使用电梯的状态，分为三大步骤，进入电梯，乘坐电梯以及走 出电梯，机器人使用电梯也可以大致看为这三大步骤，而电梯初始并不是为机器人设计，因 此，每个步骤中需要针对机器人设计一些细节。在本实施中，就是判断是否可以申请使用电 梯和锁定电梯，为了保证机器人可以顺利使用电梯，防止出现故障以及防止故障后出现意 外。

当然，在不同的使用环境中，也许要面对不同的问题需要作个性化的细节设计，都 可以根据具体的问题做具体的选择，在此不再做赘述。但是上述细节的设计，都可以在本申 请方案的任务控制器与机器人和电梯的双向通信上实施，也是细节设计的软硬件基础。

请参考图4，图4为本申请实施例提供的一种基于机器人的电梯任务控制方法的任 务执行操作的流程图。

基于上一实施例，本实施例主要是针对上一实施例中的如何进行任务执行操作做 一个解释说明，其它部分与上一实施例基本相同，相同部分可以参考上一实施例，在此不再 做赘述。

本实施例可以包括：

S401，任务控制器根据接收到的任务执行指令，判断电梯控制器是否可以执行任 务；

本步骤旨在，根据接收到的任务执行指令，判断电梯控制器是否可以执行任务。在 电梯的关门后会有存在故障的可能，因此此处电梯需要自检，而任务控制器获取相关的自 检信息进行判断。

S402，若是，则电梯控制器控制电梯前往目的楼层；

在步骤S402的基础上，本步骤旨在当电梯自检通过后，开始向目的楼层搬运货物。

S403，当到达目的楼层后，电梯控制器发送任务完成通知。

在步骤S402的基础上，本步骤旨在当到达目的楼层后将电梯厢门打开并向机器人 通知以到达目的楼层。

综上，本步骤就是上一实施例中类比的乘坐电梯的步骤。在乘坐中，对于电梯都有 几率出现故障，而任务控制器与电梯控制器的双向通信可以保证故障通知可以被机器人控 制器得知，而做出相应的反应。

请参考图5，图5为本申请实施例提供的一种基于机器人的电梯任务控制方法的任 务结束操作的流程图。

基于上一实施例，本实施例主要是针对上一实施例中的如何进行任务结束操作做 一个解释说明，其它部分与上一实施例基本相同，相同部分可以参考上一实施例，在此不再 做赘述。

本实施例可以包括：

S501，任务控制器根据接收到的任务完成通知向机器人控制器发送任务完成信 号；

S502，机器人控制器根据任务完成信号，控制机器人搬出货物；

步骤S501至步骤S502旨在，通过控制信号是机器人搬出电梯中的货物。

S503，当货物搬出后，机器人控制器向任务控制器发送任务释放指令；

S504，任务控制器根据任务释放指令判断电梯控制器是否可以释放任务；

S505，若是，则任务控制器释放任务，并关闭电梯的厢门。

在步骤S501至步骤S502的基础上，步骤S503至步骤S505旨在判断是否可以释放任 务，如果可以则任务控制器释放该电梯，电梯控制器控制电梯关闭电梯厢门。

本申请实施例提供了一种基于机器人的电梯任务控制方法，通过在机器人控制与 电梯控制器之间加装任务控制器，还建立机器人控制器与任务控制器，任务控制器与电梯 控制器之间的通信协议，使得任务控制器可以协议接收到机器人的工作状态以及电梯的工 作状态，从而更好的处理机器人使用电梯的任务流程，避免了由于无法收到电梯的故障信 息而造成的使用故障的情况。

下面对本申请实施例提供的一种电梯进行介绍，下文描述的电梯与上文描述的一 种基于机器人的电梯任务控制方法可相互对应参照。

请参考图6，图6为本申请实施例提供的一种电梯的结构框图。

本实施例可以包括：

发送电梯的运行状态，接收操作信号并控制电梯执行的电梯控制器100；

与电梯控制器相连，通过网络协议接收机器人执行任务相关的各项指令，通过总 线协议接收运行状态，并根据指令向电梯控制器发送相关操作信号的任务控制器200；

与任务控制器相连，通过网络协议发送任务申请指令、任务执行指令，任务锁定指 令与任务释放指令，可以控制机器人将货物搬入电梯并搬出的机器人控制器300。

可选的，本实施例还可以包括：

与机器人控制器相连，根据机器人控制器的不同指令状态进行提示的提示模块。

可选的，任务控制器200具体为RAM控制板。

可选的，提示模块具体为显示屏/播放器。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实 施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而 言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明 即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元 及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和 软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些 功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业 技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应 认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执 行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存 储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术 领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本申请所提供的一种基于机器人的电梯任务控制方法及一种电梯进行了 详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的 说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改 进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。