CN104991497A - 一种工业机器人远程服务及监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业机器人远程服务及监测系统，包括硬件数据采集器Box、机器人数据和管理服务器Server、WEB页面访问服务器，硬件数据采集器Box以轮询的方式向机器人主控制器发送数据请求，机器人主控制器接收请求作出应答返回数据到硬件数据采集器Box，硬件数据采集器Box通过3G网络定期发送到机器人数据和管理服务器Server，机器人数据和管理服务器Server将数据发送到用户浏览器。本发明能实现用户和机器人之间的交互功能，可在远程对机器人各种运行参数的检测和记录，并对远程的故障进行诊断和初步排除，协助本地技术人员对系统的故障进行检测和排除。

Description

一种工业机器人远程服务及监测系统

技术领域

本发明涉及工业机器人控制技术领域，具体的说是一种工业机器人远程服务及监测系统。

背景技术

如今机器人大多以工作站或生产线的方式工作，一条生产线的组建需要花费大量的资金和调试时间，所以一旦成线后使用厂家非常不愿意看到由于设备故障而导致的停产，造成非常大的经济损失。传统的反应式服务均是在故障发生后组织人员进行现场诊断和维修，耗时长，维修费用也高。采用信息化的方式，将机器人通过以太网与远程客户端进行连接，可以进行远程在线的故障诊断，实现远程对机器人故障的分析诊断及远程指导对机器人进行本地维修作业，从而大大缩减了维修时间，称之为远程服务。除此之外，通过远程操作可以实现对机器人软件的升级服务及附加功能的开发等一系列的功能。所以该项目的实施可有效的缩减设备现场故障排除的时间，同时降低了设备维修的费用。

目前，国外的机器人行业在远程服务功能的开发具有一定的发展。例如，利用通信单元硬件与机器人的控制系统相连，可以读取并传输诊断信息。不仅能够读取重要诊断信息，在发生故障时即时提供支持，而且还可以监控分析机器人状态，从而主动探测到机器人的维修需求。一旦机器人出现故障，该设备立即将机器人的状态、历史数据如日志文件以及如温度和电力供应等诊断参数储存起来。机器人服务工程师通过无线技术在网站上接收所有的故障诊断信息，并对数据进行分析，并在几分钟之内做出回复，提供支持。对那些不能远程解决的问题，服务工程师可以快速安排运送备件，并赶赴现场修复机器人。即使工程师必须到达现场，与不采用该方法相比，提供的服务速度更快、更有效率且服务标准也更高。国内一些主要的工程机械生产和科研单位都已从事于远程服务平台系统的研究开发工作，但国内的应用系统还很不完善，主要缺陷包括：功能单一；机群化管理能力低，维护费用高；可靠性、安全性考虑不足。遗憾的是现有的国内设备可靠性差、防护能力低、数据安全保密性不强。而在机器人行业当中的运用，就更加的缺乏。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种工业机器人远程服务及监测系统，可用于在线实时检测机器人的关键数据，为客户和机器人工程提供双向服务，有利于做机器人故障诊断分析，对提高机器人生命周期具有促进意义。

本发明解决其技术问题采用以下技术方案来实现：

一种工业机器人远程服务及监测系统，包括硬件数据采集器Box、机器人数据和管理服务器Server、WEB页面访问服务器，所述硬件数据采集器Box以轮询的方式向机器人主控制器发送数据请求，机器人主控制器接收请求作出应答返回数据到硬件数据采集器Box，所述硬件数据采集器Box通过3G网络定期发送到机器人数据和管理服务器Server，机器人数据和管理服务器Server将数据发送到用户浏览器，同时机器人数据和管理服务器Server将数据保存备份至机器人数据库。

所述硬件数据采集器Box包括无线数据采集模块、中央处理器、WiFi发送模块、3G通信模块和射频天线，所述无线数据采集模块通过以太网与机器人主控制器连接并基于RDCRCP的通讯协议进行数据交互，该协议对通讯参数、数据结构、消息定义等都做出了明确规定，为服务平台的数据交互奠定基础，所述无线数据采集模块通过射频天线将数据传送到移动网络中，机器人数据和管理服务器Server接入移动网络作为后台服务运行在远程服务器端，接收无线数据采集模块采集的数据，机器人数据和管理服务器Server一方面处理与硬件数据采集器Box的数据和指令交互，另一方面处理来自WEB页面访问服务器的各类请求。

所述WEB页面访问服务器包括远程操作人机界面、远程状态检测与显示功能模块、远程故障报警检测模块，通过远程操作人机界面配合远程状态检测与显示功能模块、远程故障报警检测模块，实现数据界面的显示、采集数据的下载、设备管理和远程控制。用户可以从远程操作人机界面上将各类请求发生到机器人数据和管理服务器Server，另一方面处理与展示机器人数据和管理服务器Server的应答，可实现数据采集、汇集报警、远程控制、远程连接、设备管理和展示的相关业务功能。

本发明的有益效果是：本发明能实现用户和机器人之间的交互功能，包括对数据的在线修改、系统的维护和升级及远程在线调试功能；远程状态检测与显示功能模块实现在远程对机器人各种运行参数的检测和记录；远程故障报警检测模块用于实现对远程报警的检测，并对远程的故障进行诊断和初步排除，并协助本地技术人员对系统的故障进行检测和排除。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的系统原理图；

图2为本发明的轮询流程图；

图3为本发明的设备管理与展示的流程图；

图4为本发明的远程连接的流程图；

图5为本发明的远程控制的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的说明，对本发明做进一步说明，以方便技术人员理解。

如图1所示，图1中的DB代表机器人数据库。本发明的具体实施方案如下：

一种工业机器人远程服务及监测系统，包括硬件数据采集器Box、机器人数据和管理服务器Server、WEB页面访问服务器，所述硬件数据采集器Box以轮询的方式向机器人主控制器发送数据请求，机器人主控制器接收请求作出应答返回数据到硬件数据采集器Box，所述硬件数据采集器Box通过3G网络定期发送到机器人数据和管理服务器Server，机器人数据和管理服务器Server将数据发送到用户浏览器，同时机器人数据和管理服务器Server将数据保存备份至机器人数据库。

所述硬件数据采集器Box包括无线数据采集模块、中央处理器、WiFi发送模块、3G通信模块和射频天线，所述无线数据采集模块通过以太网与机器人主控制器连接并基于RDCRCP的通讯协议进行数据交互，所述无线数据采集模块通过射频天线将数据传送到移动网络中，机器人数据和管理服务器Server接入移动网络作为后天服务运行在程服务器端，接收无线数据采集模块采集的数据，机器人数据和管理服务器Server一方面处理与硬件数据采集器Box的数据和指令交互，另一方面处理来自WEB页面访问服务器的各类请求。

所述WEB页面访问服务器包括远程操作人机界面、远程状态检测与显示功能模块、远程故障报警检测模块，通过远程操作人机界面配合远程状态检测与显示功能模块、远程故障报警检测模块，实现数据界面的显示、采集数据的下载、设备管理和远程控制。用户可以从远程操作人机界面上将各类请求发生到机器人数据和管理服务器Server，另一方面处理与展示机器人数据和管理服务器Server的应答，可实现数据采集、汇集报警、远程控制、远程连接、设备管理和展示的相关业务功能。

如图2所示，展示了本发明的汇集报警的流程图，图2中的序号1、2、3、4和5分别代表了执行的步骤顺序，具体过程如下：

第1步：硬件数据采集器Box以轮询机制查询机器人主控是否有报警；

第2步：机器人主控制器若有报警则返回报警数据；

第3步：硬件数据采集器Box将报警数据高频发送到机器人数据和管理服务器Server，并启动自动离线缓存功能，保存备份报警前后的机器人参数；

第4步：机器人数据和管理服务器Server将报警发送到用户浏览器；

第5步：机器人数据和管理服务器Server将信息备份至机器人数据库。

当用户发现报警时，若确认该报警，用户通过用户浏览器发送确认报警消息到机器人数据和管理服务器Server，则机器人数据和管理服务器Server更新数据库报警信息。

如图3所示为本发明的设备管理与展示的流程图，其中，图3中的序号1、2、3、4分别代表了执行的步骤顺序，包含了所有不需要硬件数据采集器Box参与的用户操作，包括设备、设备类型、用户、组、公司的增删改查，历史数据的查询与展示，报警的查询与展示。第1步：在用户浏览器的WEB页面上，进行设备管理或者数据查询等操作，用户浏览器将请求发送至机器人数据和管理服务器Server；第2步：机器人数据和管理服务器Server解析请求并操作数据库；第3步：数据库给出响应，反馈给机器人数据和管理服务器Server生成应答；第4步：用户浏览器将收到机器人数据和管理服务器Server的应答请求，完成操作。

如图4所示为本发明的远程连接的流程图，图4中的1、2、3、4、5、6分别代表了执行的步骤顺序，具体如下：

第1步：在用户的计算机端安装用户浏览器的Client客户端软件，点击网页上的连接按钮，浏览器将连接请求发送至机器人数据和管理服务器Server；

第2步：机器人数据和管理服务器Server将命令转发送给硬件数据采集器Box；

第3步：接受到连接请求的硬件数据采集器Box，发起与机器人数据和管理服务器Server的VPN连接，当网页和Client都显示远程已连接时，远程连接可用；

第4步：硬件数据采集器Box连接成功后，使用的VPN账户将发出应答消息给机器人数据和管理服务器Server；同时，机器人数据和管理服务器Server通知用户浏览器VPN账户，即浏览器显示远程已经连接；

第5步：将调用用户浏览器发起VPN连接，即用户浏览器显示远程已经连接。当网页和用户浏览器都显示远程已连接时，远程连接可用，硬件数据采集器Box、Client、机器人数据和管理服务器Server组成一个局域网。

第6步：用户在本地电脑上，可以对机器人主控制器进行数据访问，远程更新软件以及远程控制。

如图5所示为本发明的远程控制的流程图，图5中的1、2、3、4、5、6分别代表了执行的步骤顺序，具体如下：

第1步：在远程连接成功后，用户点击WEB页面上的相关控制指令按钮，用户浏览器将控制命令发送给机器人数据和管理服务器Server；

第2步：机器人数据和管理服务器Server进一步传送给硬件数据采集器Box；

第3步：硬件数据采集器Box将信号传递给机器人主控制器；

第4步：机器人主控制器接受命令成功，执行相关的功能。

第5步：执行结果将按照逆序反馈给机器人数据和管理服务器Server；

第6步：执行结果进一步通过机器人数据和管理服务器Server反馈至用户浏览器端，在页面上可以查看设备状态以及执行结果。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种工业机器人远程服务及监测系统，包括硬件数据采集器Box、机器人数据和管理服务器Server、WEB页面访问服务器，其特征在于：所述硬件数据采集器Box以轮询的方式向机器人主控制器发送数据请求，机器人主控制器接收请求作出应答返回数据到硬件数据采集器Box，所述硬件数据采集器Box通过3G网络定期发送到机器人数据和管理服务器Server，机器人数据和管理服务器Server将数据发送到用户浏览器，同时机器人数据和管理服务器Server将数据保存备份至机器人数据库。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人远程服务及监测系统，其特征在于：所述硬件数据采集器Box包括无线数据采集模块、中央处理器、WiFi发送模块、3G通信模块和射频天线，所述无线数据采集模块通过以太网与机器人主控制器连接并基于RDCRCP的通讯协议进行数据交互，所述无线数据采集模块通过射频天线将数据传送到移动网络中，机器人数据和管理服务器Server接入移动网络作为后台服务运行在远程服务器端，接收无线数据采集模块采集的数据，机器人数据和管理服务器Server一方面处理与硬件数据采集器Box的数据和指令交互，另一方面处理来自WEB页面访问服务器的各类请求。

3.根据权利要求1所述的一种工业机器人远程服务及监测系统，其特征在于：所述WEB页面访问服务器包括远程操作人机界面、远程状态检测与显示功能模块、远程故障报警检测模块，通过远程操作人机界面配合远程状态检测与显示功能模块、远程故障报警检测模块，实现数据界面的显示、采集数据的下载、设备管理和远程控制。