CN104639587A - 一种基于物联网的机器人故障监控系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的机器人故障监控系统及方法，该系统包括一机器人、一本地监控单元、一服务器单元及一操作单元，所述机器人和所述本地监控单元通过本地局域网通信连接，所述本地监控单元、服务器单元及所述操作单元通过互联网连接。通过本系统，可以直观、方便地对整个机器人系统进行统一的远程控制、远程监视和远程故障定位，方便了机器人的管理和维护，加快了机器人在智能化工厂中的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种网络的构架及实现方法，尤其涉及一种基于物联网的机器人故障监控系统及方法。
背景技术
物联网是在互联网的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间进行信息交换和通信的一种网络概念。它几乎涉及到了信息技术的所有重要方面。
智能化工厂是未来工厂的发展趋势，人们只需要在办公室中通过计算机就能够监视各种设备的工作状态，并且能够控制设备完成各种任务，当设备出现故障后能够迅速定位故障、修复故障，使其恢复生产。机器人作为替代人类工作的一种自动化设备，能够完成大量工作（如：焊接、打磨、装配、码垛和搬运等等），其在智能化工厂中同样占有十分重要的地位。通过物联网技术将工厂中的机器人连接起来，对机器人的工作状态进行监视、控制以及故障诊断，对实现智能化工厂具有重要意义。
机器人设备需要程序的控制才能工作，并且在运行期间由于误操作、环境变化、机器人本身控制系统不完善等原因，难免出现各种故障。虽然本地监控系统可以完成对机器人的控制、工作状态的监视和记录产生的故障及发生故障时的状态，但存在几个重要的不足：一是需要有人在现场对机器人和本地监控系统进行操作和监控；而是出现故障后数据采集和故障分析的实时性差；三是较复杂的问题需要维护人员现场排查。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种可以远程监控、诊断机器人的系统和方法，克服现有技术的缺陷，通过互联网技术将工程现场与研发人员紧密的结合在一起。既能够远程控制机器人工作，监视机器人的工作状态；还能够当问题出现时，准确获取机器人的故障现象与必要的数据信息，及时准确的定位现场问题，增强机器人故障的远程定位能力。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
系统包括一机器人、一本地监控单元、一服务器单元及操作单元，所述机器人和所述本地监控单元通过本地局域网通信连接，所述本地监控单元、服务器单元及所述操作单元通过互联网连接。
优选地，所述机器人包括一数据采集单元和一数据发送单元，所述本地监控单元包括一参数设置单元及一数据比较单元。
优选地，所述数据采集单元，用于采集所述机器人工作过程中所发生的实时数据信息；所述数据发送单元，用于接收所述数据采集单元发送的实时数据信息，并将所述信息发送给所述本地监控单元；所述参数设置单元，用于预先设置机器人正常工作时的参数数据；所述数据比较单元，用于将所述本地监控单元接收到的实时数据信息与预先设置的机器人正常工作时的参数相比较，并将比较结果发送给所述服务器单元；所述服务器单元，用于分析所述数据比较单元发送的数据比较结果；所述操作单元，用于接收所述服务器单元发出的数据比较结果，判断故障类别，并根据不同的故障类别进行故障排除。
优选地，所述并根据不同的故障类别进行故障排除，具体为：
当出现警告状态时，所述操作单元访问所述服务器单元时就会接收到警告和错误报警，警告信息不影响机器人正常工作，对于警告信息不必立即解决；当出现故障状态时，所述操作单元根据故障错误码，将故障分为可立即恢复的故障和需工程师分析的故障，对于可立即恢复的故障，所述操作单元将以邮件的形式报告给现场操作人员，指导其进行故障恢复；对于需工程师分析的故障，所述操作单元将请求所述服务器单元采集机器人的总线数据，工程师分析总线数据后，给出故障排除方法。
一种基于物联网的机器人故障监控方法，包括如下步骤：
实时采集机器人工作过程中所发生的数据信息；将所述实时数据信息与预先设置的机器人正常工作时的参数相比较；分析比较结果；根据所述比较结果判断故障类别，并根据不同的故障类别进行故障排除。
优选地，所述数据信息为实时的数据列表、统计数据的图形信息及反应所述机器人工作状态的三维仿真信息。
优选地，当出现警告状态时，不影响机器人正常工作，对于警告信息不必立即解决；当出现故障状态时，根据故障错误码，将故障分为可立即恢复的故障和需工程师分析的故障，对于可立即恢复的故障，以邮件的形式报告给现场操作人员，指导其进行故障恢复；对于需工程师分析的故障，采集机器人的总线数据，工程师分析总线数据后，给出故障排除方法。
本发明具有如下有益效果：
通过本系统，可以直观、方便地对整个机器人系统进行统一的远程控制、远程监视和远程故障定位，方便了机器人的管理和维护，加快了机器人在智能化工厂中的应用。
附图说明
图1是本发明监控系统的结构示意图。
图2是本发明监控方法的流程框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明可以用于监控多个机器人的故障，本实施例中以监控一个机器人为例。请参考图1所示，一种基于物联网的机器人故障监控系统，包括：一机器人10、一本地监控单元20、一服务器单元30及操作单元40，所述机器人10和所述本地监控单元20通过本地局域网通信连接，所述本地监控单元20、服务器单元30及所述操作单元40通过互联网连接。所述机器人10包括一数据采集单元11和一数据发送单元12，所述本地监控单元20包括一参数设置单元21及一数据比较单元22，其中：
所述数据采集单元11，用于采集所述机器人10工作过程中所发生的实时数据信息。所述数据信息可以为实时的数据列表、统计数据的图形信息及反应所述机器人10工作状态的三维仿真信息。
所述数据发送单元12，用于接收所述数据采集单元11发送的实时数据信息，并将所述信息发送给所述本地监控单元20。
所述参数设置单元21，用于预先设置机器人正常工作时的参数数据。
所述数据比较单元22，用于将所述本地监控单元20接收到的实时数据信息与预先设置的机器人10正常工作时的参数相比较，并将比较结果发送给所述服务器单元30。
所述服务器单元30，用于分析所述数据比较单元22发送的数据比较结果。
所述服务器单元30和所述本地监控单元20都采用用户等级进行管理，不同级别的用户享有的操作的权限也不相同，低级用户只能查看一下简单的数据信息，高级用户根据职位和工作性质的不同分别拥有控制和查看不同功能的权限，管理员用户可以对整个系统进行控制。
所述操作单元40，用于接收所述服务器单元30发出的数据比较结果，判断故障类别，并根据不同的故障类别进行故障排除。所述操作单元将所述数据比较单元22发送的数据比较结果分为正常、警告和故障三种状态。当出现警告和故障状态时，所述操作单元40访问所述服务器单元30时就会接收到警告和错误报警。警告信息是不影响机器人正常工作的提示，可能是由于某些参数的设置不够合理，对于警告信息不必立即解决。所述操作单元40将收集这些信息，定期以邮件的形式报告给现场操作人员，以优化机器人的工作参数。故障信息是机器人不能正常工作的报警，需要立即进行故障的排除。对于故障信息，所述操作单元40将根据故障错误码，将故障分为可立即恢复的故障和需工程师分析的故障。对于可立即恢复的故障，所述操作单元40将以邮件的形式报告给现场操作人员，指导其进行故障恢复。对于需工程师分析的故障，所述操作单元40将请求所述服务器单元30采集机器人的总线数据，工程师分析总线数据后，给出故障排除方法。
请参考图2所示，一种基于物联网的机器人故障监控方法，其具体步骤为：
S10：实时采集机器人工作过程中所发生的数据信息。
实时采集机器人工作过程中所发生的数据信息。所述数据信息可以为实时的数据列表、统计数据的图形信息及反应所述机器人工作状态的三维仿真信息。
S20：将所述实时数据信息与预先设置的机器人正常工作时的参数相比较。
S30：分析比较结果；
S40：根据所述比较结果判断故障类别，并根据不同的故障类别进行故障排除。
数据比较结果分为正常、警告和故障三种状态。当出现警告状态时，是不影响机器人正常工作的提示，可能是由于某些参数的设置不够合理，对于警告信息不必立即解决。收集这些信息，定期以邮件的形式报告给现场操作人员，以优化机器人的工作参数。故障信息是机器人不能正常工作的报警，需要立即进行故障的排除。对于故障信息，根据故障错误码，将故障分为可立即恢复的故障和需工程师分析的故障。对于可立即恢复的故障，立刻报告给现场操作人员，指导其进行故障恢复。对于需工程师分析的故障，将采集机器人的总线数据，分析总线数据后，给出故障排除方法。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种基于物联网的机器人故障监控系统，其特征在于：所述系统包括一机器人、一本地监控单元、一服务器单元及一操作单元，所述机器人和所述本地监控单元通过本地局域网通信连接，所述本地监控单元、服务器单元及所述操作单元通过互联网连接。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网的机器人故障监控系统，其特征在于：所述机器人包括一数据采集单元和一数据发送单元，所述本地监控单元包括一参数设置单元及一数据比较单元。
3.如权利要求2所述的一种基于物联网的机器人故障监控系统，其特征在于：
所述数据采集单元，用于采集所述机器人工作过程中所发生的实时数据信息；
所述数据发送单元，用于接收所述数据采集单元发送的实时数据信息，并将所述信息发送给所述本地监控单元；
所述参数设置单元，用于预先设置机器人正常工作时的参数数据；
所述数据比较单元，用于将所述本地监控单元接收到的实时数据信息与预先设置的机器人正常工作时的参数相比较，并将比较结果发送给所述服务器单元；
所述服务器单元，用于分析所述数据比较单元发送的数据比较结果；
所述操作单元，用于接收所述服务器单元发出的数据比较结果，判断故障类别，并根据不同的故障类别进行故障排除。
4.如权利要求3所述的一种基于物联网的机器人故障监控系统，其特征在于：所述并根据不同的故障类别进行故障排除，具体为：
当出现警告状态时，所述操作单元访问所述服务器单元时就会接收到警告和错误报警，警告信息不影响机器人正常工作，对于警告信息不必立即解决；
当出现故障状态时，所述操作单元根据故障错误码，将故障分为可立即恢复的故障和需工程师分析的故障，对于可立即恢复的故障，所述操作单元将以邮件的形式报告给现场操作人员，指导其进行故障恢复；对于需工程师分析的故障，所述操作单元将请求所述服务器单元采集机器人的总线数据，工程师分析总线数据后，给出故障排除方法。
5.一种基于物联网的机器人故障监控方法，其特征在于，包括如下步骤：
实时采集机器人工作过程中所发生的数据信息；
将所述实时数据信息与预先设置的机器人正常工作时的参数相比较；
分析比较结果；
根据所述比较结果判断故障类别，并根据不同的故障类别进行故障排除。
6.如权利要求5所述的一种基于物联网的机器人故障监控方法，其特征在于：所述数据信息为实时的数据列表、统计数据的图形信息及反应所述机器人工作状态的三维仿真信息。
7.如权利要求5所述的一种基于物联网的机器人故障监控方法，其特征在于：所述并根据不同的故障类别进行故障排除，具体为：
当出现警告状态时，不影响机器人正常工作，对于警告信息不必立即解决；
当出现故障状态时，根据故障错误码，将故障分为可立即恢复的故障和需工程师分析的故障，对于可立即恢复的故障，以邮件的形式报告给现场操作人员，指导其进行故障恢复；对于需工程师分析的故障，采集机器人的总线数据，工程师分析总线数据后，给出故障排除方法。
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