CN111404971A - 一种工业机器人网络接口安全控制方法、装置和电子设备 - Google Patents

一种工业机器人网络接口安全控制方法、装置和电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种工业机器人网络接口安全控制方法、装置和电子设备，通过判断网络接口是否接通；若接通，则获取通过所述网络接口接收的数据包；判断所述数据包的组包规则是否与预设的规则一致；所述数据包的组包规则与预设的组包规则不一致，则断开网络连接；从而避免由于机器人错误连接生产管理网络而产生安全风险。

Description

一种工业机器人网络接口安全控制方法、装置和电子设备
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种工业机器人网络接口安全控制方法、装置和电子设备。
背景技术
目前，工业机器人使用的网络是专用的网络，如以太网/工业以太网，而生产管理网络（或叫办公室网络）一般是因特网，两者之间一般是区分开的,且两者传输的数据包的组包规则（即对数据包添加起始标识、长度等附加信息的具体规则）是不同的。机器人系统接入专用的网络时一般是通过插接网线进行连接的，连接时可能由于操作失误而连接到生产管理网络中，一旦连接到生产管理网络中，有可能被恶意软件窃取/修改数据及参数，也有可能感染病毒导致系统瘫痪。因而，在日常工作中，如何避免机器人因错误连接生产管理网络而产生的安全风险，是一个亟待解决的问题。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本申请实施例的目的在于提供一种工业机器人网络接口安全控制方法、装置和电子设备，可避免由于机器人错误连接生产管理网络而产生安全风险。
第一方面，本申请实施例提供一种工业机器人网络接口安全控制方法，包括步骤：
A1.判断网络接口是否接通；
A2.若接通，则获取通过所述网络接口接收的数据包；
A3.判断所述数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致；
A4.若所述数据包的组包规则与预设的组包规则不一致，则断开网络连接。
所述的工业机器人网络接口安全控制方法，还包括步骤：
若所述数据包的组包规则与预设的组包规则不一致，则发出提示信号。
所述的工业机器人网络接口安全控制方法中，步骤A2包括：在预设时间内通过所述网络接口接收数据包；
步骤A3包括：在所述预设时间内实时检测接收的数据包，以判断所述数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致。
进一步的，步骤A2还包括：把所述数据包存储在指定的存储空间；
所述工业机器人网络接口安全控制方法还包括步骤：
若所述数据包的组包规则与预设的组包规则不一致，则格式化所述指定的存储空间。
所述的工业机器人网络接口安全控制方法，还包括步骤：
识别所连接的网络的带宽；
判断所述带宽是否与预设的网络带宽相同；
若所连接的网络的带宽与预设的网络带宽不相同，则断开网络连接。
第二方面，本申请实施例提供一种工业机器人网络接口安全控制装置，包括：
第一判断模块，用于判断网络接口是否接通；
第一获取模块，用于在网络接口接通时，获取通过所述网络接口接收的数据包；
第二判断模块，用于判断所述数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致；
第一执行模块，用于在所述数据包的组包规则与预设的组包规则不一致时，断开网络连接。
所述的工业机器人网络接口安全控制装置中，所述第一获取模块在预设时间内通过所述网络接口接收数据包；所述第二判断模块在所述预设时间内实时检测接收的数据包，以判断所述数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致。
进一步的，所述第一获取模块把所述数据包存储在指定的存储空间；
所述工业机器人网络接口安全控制装置还包括：
第三执行模块，用于在所述数据包的组包规则与预设的组包规则不一致时，格式化所述指定的存储空间。
所述的工业机器人网络接口安全控制装置，还包括：
识别模块，用于识别所连接的网络的带宽；
第三判断模块，用于判断所述带宽是否与预设的网络带宽相同；
第四执行模块，用于在所连接的网络的带宽与预设的网络带宽不相同时，断开网络连接。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行所述的工业机器人网络接口安全控制方法。
有益效果：
本申请实施例提供的一种工业机器人网络接口安全控制方法、装置和电子设备，通过判断网络接口是否接通；若接通，则获取通过所述网络接口接收的数据包；判断所述数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致；所述数据包的组包规则与预设的组包规则不一致，则断开网络连接；从而避免由于机器人错误连接生产管理网络而产生安全风险。
附图说明
图1为本申请实施例提供的工业机器人网络接口安全控制方法的流程图。
图2为本申请实施例提供的工业机器人网络接口安全控制装置的结构示意图。
图3为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
图4为本申请实施例提供的一种网络连接装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
下文的公开提供的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1，本申请实施例提供的一种工业机器人网络接口安全控制方法，包括步骤：
A1.判断网络接口是否接通；
A2.若接通，则获取通过网络接口接收的数据包；
A3.判断数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致；
A4.若数据包的组包规则与预设的组包规则不一致，则断开网络连接。
对于工业机器人使用的专用网络（如以太网/工业以太网），其组包规则与生产管理网络（一般为因特网）的组包规则（即对数据包添加起始标识、长度等附加信息的具体规则）通常是不同，当工业机器人连错网络时，通过判断数据包的组包规则是否与该专用网络的组包规则（即预设的组包规则）一致，即可判断是否连错网络，当数据包的组包规则与该专用网络的组包规则一致时，表示连错网络，因此立即断开网络连接，避免机器人被恶意软件窃取/修改数据及参数或感染病毒，提高了网络连接的安全性。
由于组包规则的不同一般体现为数据包中数据帧的格式不同，因此可通过判断数据包中的数据帧格式是否与预设的数据帧格式一致，来判断数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致。
在一些实施方式中，该工业机器人网络接口安全控制方法，还包括步骤：若数据包的组包规则与预设的组包规则不一致，则发出提示信号。
发出提示信号是为了提醒工作人员网络连接错误的情况，以便工作人员及时更正。其中，提示信号可通过弹窗的形式在机器人的上位机中显示，提示信号也可以是通过警示灯、蜂鸣器等发出的光、声信号。
在第一种实施方式中，在每次检测到网络接口接通时，只判断一次数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致；若判断的结果是数据包的组包规则与预设的组包规则一致，则判定网络连接正确，此后不再做判断。
在第二种实施方式中，在检测到网络接口接通后，每隔第一预设时间间隔就判断一次数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致；一旦某次判断的结果是数据包的组包规则与预设的组包规则不一致，则判定网络连接不正确，并立即断开网络连接。
在第三种实施方式中，在检测到网络接口接通后，在预设时间内持续对接收的数据包进行检测，以判断数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致，一旦在某时刻检测到数据包的组包规则与预设的组包规则不一致，则判定网络连接不正确，并立即断开网络连接。在该实施方式中，步骤A2包括：在预设时间（例如10分钟，但不限于此）内通过网络接口接收数据包；步骤A3包括：在预设时间内实时检测接收的数据包，以判断数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致。
由于恶意软件或病毒可能会把数据包伪装成预设的组包规则下的数据包，从而在连错网时侵入机器人系统，因此如果只在网络接口接通时判断一次数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致，可能会导致机器人系统一直连接在生产管理网络中。但如果每隔预设时间间隔就判断一次数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致，或在预设时间内持续对接收的数据包进行检测以判断数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致，则在恶意软件或病毒把数据包伪装成预设的组包规则下的数据包的情况下，更容易发现网络连接错误的情况，从而能够及时断开网络连接。
进一步的，在第三种实施方式中，步骤A2还包括：把在预设时间内通过网络接口接收到的数据包存储在指定的存储空间；
且该工业机器人网络接口安全控制方法还包括步骤：
若数据包的组包规则与预设的组包规则不一致，则格式化指定的存储空间。
若连网后一段时间后才发现数据包的组包规则与预设的组包规则不一致，则此前接收的数据包很可能是恶意软件或病毒发送的伪装数据包，因此，把在预设时间内接收的数据包存储在指定的存储空间中，一旦发现组包规则不一致则格式化该存储空间，从而有效清除这些可能有害的数据包，提高安全性。其中，指定的存储空间可以是指定的存储器（例如机器人内设置至少两个存储器，用其中至少一个作为指定的存储器），也可以是存储器中的指定扇区。
由于一旦发现组包规则不一致则格式化指定的存储空间，因此指定的存储空间内的正常数据应该及时转出，从而在第三种实施方式中，该工业机器人网络接口安全控制方法还包括步骤：若在预设时间内没有格式化指定的存储空间，则把指定的存储空间内的数据复制到其它存储空间，并把该预设时间以后获取的数据包存储到其它储空间。
为了避免指定的存储空间被填满，该工业机器人网络接口安全控制方法还包括步骤：每隔第二预设时间间隔，则格式化一次指定的存储空间。
有时候，工业机器人使用的专用网络的带宽与生产管理网络的带宽是不同的，此时，该工业机器人网络接口安全控制方法，还可包括步骤：
识别所连接的网络的带宽；
判断所连接的网络的带宽是否与预设的网络带宽相同；
若所连接的网络的带宽与预设的网络带宽不相同，则断开网络连接接。
因为工业机器人使用的专用网络的带宽与生产管理网络的带宽不同，一旦检测到所连接的网络的带宽与工业机器人使用的专用网络的带宽（即预设的网络带宽）不同，即可判断网络连接错误，从而及时断开网络连接；相对于仅通过组包规则来判断网络连接情况的方式，该方法的判断准确性更高，使机器人的网络连接更安全。
需要说明的是，可通过软件程序关闭端口停止数据传输，从而实现断开网络连接。
也可通过断开机器人与网络之间的物理连接的方式来实现断开网络连接。例如，在机器人上设置如图4所示的网络连接装置，该网络连接装置包括与机器人电性连接的第一接头90、用于连接该第一接头90与网线91的转接头92、以及用于驱动机构；该驱动机构用于驱动转接头92朝向或背向第一接头90移动，以实现转接头92插入第一接头90或从第一接头90拔出；其中，驱动机构包括两根平行设置的螺杆93，该螺杆93与转接头92螺纹驱动连接，每根螺杆93各由一个电机94驱动。正常使用时，转接头92插入第一接头90中，并把网线91插入转接头92，从而实现机器人与网络的连接，当需要断开网络连接时，电机94启动使转接头92从第一接头90中拔出，从而切断机器人与网络的连接。
由上可知，该工业机器人网络接口安全控制方法，通过判断网络接口是否接通；若接通，则获取通过所述网络接口接收的数据包；判断所述数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致；所述数据包的组包规则与预设的组包规则不一致，则断开网络连接；从而避免由于机器人错误连接生产管理网络而产生安全风险。
请参阅图2，本申请实施例还提供一种工业机器人网络接口安全控制装置，包括第一判断模块1、第一获取模块2、第二判断模块3、第一执行模块4；
其中，第一判断模块1，用于判断网络接口是否接通；
其中，第一获取模块2，用于在网络接口接通时，获取通过网络接口接收的数据包；
其中，第二判断模块3，用于判断数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致；
其中，第一执行模块4，用于在数据包的组包规则与预设的组包规则不一致时，断开网络连接。
在一些实施方式中，该工业机器人网络接口安全控制装置还包括第二执行模块，该第二执行模块用于在数据包的组包规则与预设的组包规则不一致时发出提示信号。
本实施例中，第一获取模块1在预设时间内通过网络接口接收数据包；第二判断模块3在预设时间内实时检测接收的数据包，以判断数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致。
由于恶意软件或病毒可能会把数据包伪装成预设的组包规则下的数据包，从而在连错网时侵入机器人系统，因此如果只在网络接口接通时判断一次数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致，可能会导致机器人系统一直连接在生产管理网络中。但如果在预设时间内持续对接收的数据包进行检测以判断数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致，则在恶意软件或病毒把数据包伪装成预设的组包规则下的数据包的情况下，更容易发现网络连接错误的情况，从而能够及时断开网络连接。
进一步的，第一获取模块1把在预设时间内通过网络接口接收到的数据包存储在指定的存储空间；
且该工业机器人网络接口安全控制装置还包括第三执行模块，该第三执行模块用于在数据包的组包规则与预设的组包规则不一致时，格式化指定的存储空间。
有时候，工业机器人使用的专用网络的带宽与生产管理网络的带宽是不同的，此时，该工业机器人网络接口安全控制装置，还可包括识别模块、第三判断模块和第四执行模块；
其中，识别模块，用于识别所连接的网络的带宽；
其中，第三判断模块，用于判断所连接的网络的带宽是否与预设的网络带宽相同；
其中，第四执行模块，用于在所连接的网络的带宽与预设的网络带宽不相同时，断开网络连接。
因为工业机器人使用的专用网络的带宽与生产管理网络的带宽不同，一旦检测到所连接的网络的带宽与工业机器人使用的专用网络的带宽（即预设的网络带宽）不同，即可判断网络连接错误，从而及时断开网络连接；相对于仅通过组包规则来判断网络连接情况的方式，该方式的判断准确性更高，使机器人的网络连接更安全。
在一些实施方式中，该工业机器人网络接口安全控制装置，包括设置在机器人上的网络连接装置，如图4所示，该网络连接装置包括与机器人电性连接的第一接头90、用于连接该第一接头90与网线91的转接头92、以及用于驱动机构；该驱动机构用于驱动转接头92朝向或背向第一接头90移动，以实现转接头92插入第一接头90或从第一接头90拔出；其中，驱动机构包括两根平行设置的螺杆93，该螺杆93与转接头92螺纹驱动连接，每根螺杆93各由一个电机94驱动。正常使用时，转接头92插入第一接头90中，并把网线91插入转接头92，从而实现机器人与网络的连接，当需要断开网络连接时，电机94启动使转接头92从第一接头90中拔出，从而切断机器人与网络的连接。
由上可知，该工业机器人网络接口安全控制装置，通过判断网络接口是否接通；若接通，则获取通过所述网络接口接收的数据包；判断所述数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致；所述数据包的组包规则与预设的组包规则不一致，则断开网络连接；从而避免由于机器人错误连接生产管理网络而产生安全风险。
请参阅图3，本申请实施例还提供一种电子设备100，包括处理器101和存储器102，存储器102中存储有计算机程序，处理器101通过调用存储器102中存储的计算机程序，用于执行上述的工业机器人网络接口安全控制方法。
其中，处理器101与存储器102电性连接。处理器101是电子设备100的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或调用存储在存储器102内的计算机程序，以及调用存储在存储器102内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。
存储器102可用于存储计算机程序和数据。存储器102存储的计算机程序中包含有可在处理器中执行的指令。计算机程序可以组成各种功能模块。处理器101通过调用存储在存储器102的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理。
在本实施例中，电子设备100中的处理器101会按照如下的步骤，将一个或一个以上的计算机程序的进程对应的指令加载到存储器102中，并由处理器101来运行存储在存储器102中的计算机程序，从而实现各种功能：判断网络接口是否接通；若接通，则获取通过所述网络接口接收的数据包；判断所述数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致；所述数据包的组包规则与预设的组包规则不一致，则断开网络连接。
由上可知，该电子设备，通过判断网络接口是否接通；若接通，则获取通过所述网络接口接收的数据包；判断所述数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致；所述数据包的组包规则与预设的组包规则不一致，则断开网络连接；从而避免由于机器人错误连接生产管理网络而产生安全风险。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，其方案与本发明实质上相同。

Claims (10)

1.一种工业机器人网络接口安全控制方法，其特征在于，包括步骤：
A1.判断网络接口是否接通；
A2.若接通，则获取通过所述网络接口接收的数据包；
A3.判断所述数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致；
A4.若所述数据包的组包规则与预设的组包规则不一致，则断开网络连接。
2.根据权利要求1所述的工业机器人网络接口安全控制方法，其特征在于，还包括步骤：
若所述数据包的组包规则与预设的组包规则不一致，则发出提示信号。
3.根据权利要求1所述的工业机器人网络接口安全控制方法，其特征在于，步骤A2包括：在预设时间内通过所述网络接口接收数据包；
步骤A3包括：在所述预设时间内实时检测接收的数据包，以判断所述数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致。
4.根据权利要求3所述的工业机器人网络接口安全控制方法，其特征在于，步骤A2还包括：把所述数据包存储在指定的存储空间；
所述工业机器人网络接口安全控制方法还包括步骤：
若所述数据包的组包规则与预设的组包规则不一致，则格式化所述指定的存储空间。
5.根据权利要求1所述的工业机器人网络接口安全控制方法，其特征在于，还包括步骤：
识别所连接的网络的带宽；
判断所述带宽是否与预设的网络带宽相同；
若所连接的网络的带宽与预设的网络带宽不相同，则断开网络连接。
6.一种工业机器人网络接口安全控制装置，其特征在于，包括：
第一判断模块，用于判断网络接口是否接通；
第一获取模块，用于在网络接口接通时，获取通过所述网络接口接收的数据包；
第二判断模块，用于判断所述数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致；
第一执行模块，用于在所述数据包的组包规则与预设的组包规则不一致时，断开网络连接。
7.根据权利要求6所述的工业机器人网络接口安全控制装置，其特征在于，所述第一获取模块在预设时间内通过所述网络接口接收数据包；所述第二判断模块在所述预设时间内实时检测接收的数据包，以判断所述数据包的组包规则是否与预设的组包规则一致。
8.根据权利要求7所述的工业机器人网络接口安全控制装置，其特征在于，所述第一获取模块把所述数据包存储在指定的存储空间；
所述工业机器人网络接口安全控制装置还包括：
第三执行模块，用于在所述数据包的组包规则与预设的组包规则不一致时，格式化所述指定的存储空间。
9.根据权利要求6所述的工业机器人网络接口安全控制装置，其特征在于，还包括：
识别模块，用于识别所连接的网络的带宽；
第三判断模块，用于判断所述带宽是否与预设的网络带宽相同；
第四执行模块，用于在所连接的网络的带宽与预设的网络带宽不相同时，断开网络连接。
10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，用于执行权利要求1-5任一项所述的工业机器人网络接口安全控制方法。
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