CN111975766A - 异常监视装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种异常监视装置，能够迅速地查明以太网通信中断的原因。该异常监视装置(50)具备：电源(506)；以太网端口(504)；异常判定部(501)，其判定周边设备(30)与控制装置(10)之间是否产生以太网通信相关的异常；信息收集部(502)，其在判定为产生上述以太网通信相关的异常时，收集上述周边设备(30)的动作相关的动作信息；以及信息发送部(503)，其根据以太网通信将收集到的上述动作信息经由上述以太网端口(504)发送给外部。

Description

异常监视装置
技术领域
本发明涉及一种异常监视装置。
背景技术
在配置于工厂等的机器人系统中，对机器人控制装置示教程序的示教操作盘等多个机器人周边设备与机器人控制装置及机器人主体一起被配置在上述机器人周边。另外，机器人周边设备中可以包括传送带式或轨道式输送机等。机器人控制装置例如经由机器人控制装置的以太网端口通过以太网电缆与多个机器人周边设备分别连接，通过以太网(注册商标)通信接收发送基于程序的动作指令等的信息。由此，能够实现使多个机器人周边设备的动作连动的高度的机器人的动作。
已知一种技术，在针对这种高度的机器人动作，监视机器人或机器人周边设备的运转状态并且检测出的运转状态脱离了预定动作范围或预定速度时，输出机器人停止信号或周边装置停止信号。例如，参照专利文献1。
专利文献
专利文献1：日本专利第5590164号
发明内容
但是，以太网通信有时会无意间中断。这里，以太网通信的中断表示在一定时间或更长时间内无法接收来自通信伙伴的通信数据包。上述以太网通信的中断原因有以下三种：(1)通信伙伴的装置电源为切断的情况；(2)通信伙伴的通信软件死机(异常结束)的情况；(3)以太网电缆破损或者从以太网端口脱落等物理切断时的情况。
在产生了以太网通信的中断时，在机器人控制装置和机器人周边设备之间信息的接收发送变得不可能，包括机器人控制装置和机器人周边设备的机器人系统整体会陷入动作停止或异常动作。但是，就机器人控制装置而言，关于没有从机器人周边设备接收到通信数据包的点，在上述1、2、3任何情况下都相同，难以判别是哪个原因造成的中断，即机器人周边设备处于什么样的状况。
这种情况下，机器人系统的恢复需要作业人员确定以太网通信的中断的原因并进行与原因对应的恢复作业。但是，会根据机器人周边设备不同而设置在不容易接近的场所，以太网通信中断原因的查明有时会需要很多的时间和劳力。
因此，希望迅速地查明以太网通信中断的原因。
本公开的异常监视装置的一个方式具备：电源；以太网端口；异常判定部，其判定周边设备与控制装置之间是否会产生以太网通信相关的异常；信息收集部，其在判定为产生上述以太网通信相关的异常时，收集上述周边设备的动作相关的动作信息；以及信息发送部，其根据以太网通信将所收集到的上述动作信息经由上述以太网端口发送给外部。
根据一个方式，能够迅速地查明以太网通信中断的原因。
附图说明
图1是表示一个实施方式的机器人系统的功能结构例的功能框图。
图2是说明图1的异常监视装置的异常监视处理的流程图。
图3表示机器人系统的结构的一例。
附图标记的说明
1：机器人控制装置、20：机器人、30：机器人周边设备、40：主计算装置、50：异常监视装置、501：异常判定部、502：信息收集部、503：信息发送部、504：以太网端口、506：电源。
具体实施方式
以下，使用附图说明一个实施方式。
<一个实施方式>
图1是表示一个实施方式的机器人系统的功能结构例的功能框图。如图1所示，机器人系统具有机器人控制装置10、机器人20以及机器人周边设备30。
机器人控制装置10和机器人20可以经由未图示的连接接口相互直接连接。另外，机器人控制装置10和机器人20也可以经由LAN(Local Area Network局域网)等网络60相互连接。此时，机器人控制装置10以及机器人20可以具备通过上述连接而用于相互进行通信的未图示的通信部。
机器人控制装置10和机器人周边设备30可以使用机器人控制装置10未图示的以太网端口、后述的机器人周边设备30的以太网端口405、504经由网络60相互连接。
另外，机器人控制装置10可以连接2个以上的多个机器人周边设备30。
机器人控制装置10是一种控制装置(也称为“机器人控制器”)，其解析程序，将动作指令输出给机器人20以及机器人周边设备30，并控制机器人20以及机器人周边设备30的动作。
另外，机器人控制装置10从机器人20以及机器人周边设备30取得表示针对动作指令的机器人20以及机器人周边设备30的动作状态的动作信息。
机器人20是根据机器人控制装置10的控制进行动作的机器人。机器人20根据机器人控制装置10的控制来驱动臂、手等终端执行器等可动部。机器人20例如能够通过在生产汽车或电子部件的工厂使用的一般工业用机器人来实现。
机器人周边设备30例如是对机器人控制装置10示教程序的示教操作盘。并且，如上所述，机器人周边设备30例如将表示机器人周边设备30的动作状态的动作信息发送给机器人控制装置10。另外，机器人周边设备30不限于示教操作盘，也可以是配置在机器人20的周边，接收来自机器人控制装置10的动作指令并与机器人20联动进行动作的传送带式或轨道式输送机。
另外，如后所述，机器人周边设备30包括监视与机器人控制装置10之间的以太网通信的异常监视装置50。异常监视装置50具有以下功能，例如在检测出与上述通信相关的异常时，将与检测出的通信相关的异常内容作为动作信息，通过广播通信通知给机器人控制装置10。
<机器人周边设备30所具备的功能块>
接着，说明机器人周边设备30所具备的功能块。
如图1所示，机器人周边设备30构成为包括主计算装置40、异常监视装置50。
主计算装置40例如是计算机装置，根据来自机器人控制装置10的动作指令来控制机器人周边设备30的动作。主计算装置40例如具有CPU(Central Processing Unit中央处理单元)401、作为易失性存储介质的DRAM(Dynamic Random Access Memory动态随机存取存储器)402、作为非易失性存储介质的HDD(Hard Disk Drive硬盘驱动器)403、I/O(Input/Output输入/输出)装置404、以太网端口405以及电源406。并且，CPU401、DRAM402、HDD403、I/O装置404以及以太网端口405经由总线407可通信地连接。
CPU401可以按照从HDD403加载到DRAM402上的各种程序来执行各种处理。
DRAM402可以存储在CPU401执行各种处理的基础上所必要的数据等。另外，也可以使用RAM或SRAM(Static RAM)等易失性存储介质来代替DRAM402。
HDD403可以存储各种程序和各种数据。另外，HDD403可以存储分配给机器人周边设备30(主计算装置40)的IP(Internet Protocol英特网协议)地址以及MAC(Media AccessControl媒体访问控制)地址等以太网通信相关的信息。另外，也可以使用PROM(Programmable Read Only Memory可编程只读存储器)或EPROM(Erasable可擦除PROM)等非易失性存储介质来代替HDD403。
I/O装置404包括例如键盘或触摸面板等输入装置(未图示)、液晶显示器等的输出装置(未图示)。
以太网端口405通过插入未图示的以太网电缆，机器人周边设备30(主计算装置40)能够经由网络60在与机器人控制装置10之间进行以太网通信。
电源406配置在主计算装置40上，可以将电力提供给CPU401、DRAM402、HDD403、I/O装置404以及以太网端口405。
如上所述，异常监视装置50监视机器人控制装置10和机器人周边设备30(主计算机40)之间的以太网通信，在检测出与以太网通信相关的异常时，通过广播通信将检测出的异常动作信息通知给机器人控制装置10。因此，异常监视装置50例如具有异常判定部501、信息收集部502、信息发送部503、以太网端口504、存储部505以及电源506。即，异常监视装置50作为以太网收发器进行动作。
异常判定部501例如判定机器人控制装置10和机器人周边设备30(主计算装置40)之间是否产生以太网通信相关的异常。
更具体地说，异常判定部50例如以预定的时间间隔周期性地监视机器人周边设备30(主计算装置40)的动作。异常判定部501在检测出主计算装置40的电源406为切断时，判定为产生了基于上述(1)的以太网通信相关的异常。另外，异常判定部501在检测出CPU401的各种处理中的通信处理异常结束(死机)时，判定为产生了基于上述(2)的以太网通信相关的异常。另外，异常判定部501在检测出以太网端口405中经过预定期间在与机器人控制装置10之间没有接收发送通信数据包时，判定为产生由于以太网电缆损坏或者从以太网端口405脱落等物理切断的上述(3)造成的以太网通信相关的异常。
另外，可以根据设置了机器人系统的工厂的环境或针对机器人20和机器人周边设备30的动作指令的内容来适当设定预定的时间间隔以及预定的期间。
另外，异常判定部501例如以预定的时间间隔周期性地监视机器人周边设备30的动作，由此能够减轻异常监视装置50的负荷。
信息收集部502在通过异常判定部501判定为产生以太网通信相关的异常时，可以收集机器人周边设备30的动作相关的动作信息。
更具体地说，信息收集部502例如在由于电源406的切断而产生以太网通信的异常时，可以收集表示电源406切断的信息作为机器人周边设备30的动作信息。
另外，信息收集部502在由于CPU401的通信处理的异常结束(死机)而产生以太网通信的异常时，可以收集预定的信息作为机器人周边设备30的动作相关的动作信息。预定的信息例如是被输出给主计算装置40的CPU401的寄存器、易失性存储介质(DRAM402)、非易失性存储介质(HDD403)、I/O装置404的内容(例如转储)。
另外，信息收集部502在由于以太网电缆损坏或者从以太网端口405脱落等物理切断而产生以太网通信的异常时，可以收集预定的信息作为表示经过预定期间没有接收发送通信数据包的情况的与机器人周边设备30的动作相关的动作信息。
信息发送部503根据以太网通信将通过信息收集部502收集到的动作信息经由以太网端口504发送给机器人控制装置10。
更具体地说，信息发送部503如后述那样，通过使用了存储在存储部505中的机器人周边设备30(主计算装置40)的MAC地址的广播通信，将收集到的动作信息经由以太网端口504发送给机器人控制装置10。
此时，机器人控制装置10例如可以将控制对象的机器人周边设备30(主计算装置40)的MAC地址预先存储在未图示的存储部中。机器人控制装置10将经由未图示的以太网端口接收到的广播通信的数据包中包括的发送源的MAC地址和存储在未图示的存储部中的MAC地址进行比较，判定是否是控制对象的机器人周边设备30(主计算装置40)。由此，机器人控制装置10即使在与机器人周边设备30的主计算装置40之间产生了以太网通信的中断，也能够取得机器人周边设备30的动作信息。并且，机器人控制装置10通过解析动作信息能够确定以太网通信的中断是由于主计算装置40的电源406切断造成的、还是由于通信处理的异常结束(死机)造成的、或是由于以太网电缆损坏或者从以太网端口405脱落等物理切断造成的。
以太网端口504通过插入未图示的以太网电缆可以与网络60连接。由此，机器人控制装置10能够经由网络60取得通过信息发送部503发送来的主计算装置40的动作信息。
存储部505是ROM等的非易失性存储介质，可以存储机器人周边设备30(主计算装置40)的MAC等以太网通信相关的信息。
电源506配置在异常监视装置50上，可以将电力提供给异常判定部501、信息收集部502、信息发送部503、以太网端口504以及存储部505。由此，异常监视装置50假设即使在将电力提供给主计算装置40的电源406切断的情况下，也能够将机器人周边设备30(主计算装置40)的动作相关的动作信息确切地发送给机器人控制装置10。
<异常监视装置50的异常监视处理>
接着，说明一个实施方式的异常监视装置50的异常监视处理的动作。
图2是说明图1的异常监视装置50的异常监视处理的流程图。
在步骤S11中，异常判定部501判定在机器人周边设备30(主计算装置40)中是否产生以太网通信相关的异常。当产生以太网通信相关的异常时，处理进入步骤S12。另一方面，当没有产生以太网通信相关的异常时，处理停留在步骤S11，异常判定部501以预定的时间间隔周期性地监视机器人周边设备30的以太网通信相关的动作。
在步骤S12中，信息收集部502在步骤S11判定为产生以太网通信相关的异常，从而收集机器人周边设备30的动作相关的动作信息。
在步骤S13中，信息发送部503通过使用了机器人周边设备30(主计算装置40)的MAC地址的广播通信将在步骤S12收集到的动作信息经由以太网端口504发送给机器人控制装置10。
以上，一个实施方式的异常监视装置50以预定的时间间隔周期性地监视机器人周边设备30(主计算装置40)的动作。异常监视装置50在产生以太网通信相关的异常时，收集被输出给CPU401的寄存器、易失性存储介质(DRAM402)、非失性存储介质(HDD403)、I/O装置404的内容作为机器人周边设备30的动作相关的动作信息。即，异常监视装置50在由于电源406的切断产生了以太网通信的异常时，将表示电源406切断的信息作为机器人周边设备30的动作信息来收集。另外，异常监视装置50在由于CPU401的通信处理异常结束(死机)而产生了以太网通信的异常时，收集被输出给CPU401的寄存器、易失性存储介质(DRAM402)、非失性存储介质(HDD403)、I/O装置404的内容作为机器人周边设备30的动作信息。另外，异常监视装置50在由于以太网电缆损坏或者从以太网端口405脱落等物理切断而产生以太网通信的异常时，将表示经过预定期间没有接收发送通信数据包的被输出给CPU401的寄存器、易失性存储介质(DRAM402)、非失性存储介质(HDD403)、I/O装置404的内容作为机器人周边设备30的动作信息来收集。
并且，异常监视装置50通过使用了机器人周边设备30(主计算装置40)的MAC地址的广播通信，将收集到的动作信息经由以太网端口504发送给机器人控制装置10。
由此，机器人控制装置10即使在与机器人周边设备30的主计算装置40之间产生了以太网通信的中断，也能够取得机器人周边设备30(主计算装置40)的动作信息。并且，机器人控制装置10通过解析动作信息，能够确定以太网通信的中断是由于电源406切断造成的、还是由于通信处理的异常结束(死机)造成的、或是由于以太网电缆损坏或者从以太网端口405脱落等物理切断造成的。
即，异常监视装置50通过将产生了以太网通信相关的异常的机器人周边设备30的动作相关的动作信息发送给机器人控制装置10，由此能够迅速地查明以太网通信中断的原因。并且，能够降低由于以太网通信中断而停止的机器人系统的恢复所必要的劳力以及时间。
另外，机器人控制装置10通过对所取得的机器人周边设备30(主计算装置40)的动作信息以及以太网通信中断的原因进行电子记录，由此例如在统计上能够容易得到每小时的中断产生率等。并且，机器人系统的作业人员例如能够根据每小时的中断产生率等来取得针对以太网通信中断的对策。
以上，说明了一个实施方式，但是异常监视装置50不限于上述实施方式而包括在能够实现目的的范围内的变形、改良等。
在上述实施方式中，异常监视装置50被包括在机器人周边设备30中，但是也可以作为与机器人周边设备30不同的装置配置在机器人周边设备30上。
此时，异常监视装置50例如如图3所示，可以监视由机器人控制装置10控制的n个机器人周边设备30A(1)-30A(n)(n是2以上的整数)的动作。另外，异常监视装置50例如经由未图示的连接接口与机器人周边设备30A(1)-30A(n)分别通过有线或无线直接连接。
并且，异常监视装置50可以通过广播通信发送机器人周边设备30A(1)-30A(n)中产生了以太网通信中断的机器人周边设备30A相关的动作信息。
另外，机器人周边设备30A(1)-30A(n)分别与图1的机器人周边设备30对应。
另外一个实施方式的机器人控制装置10和机器人周边设备30中包括的主计算装置40以及异常监视装置50中包括的各个功能能够通过硬件、软件或它们的组合分别来实现。这里，通过软件实现表示通过计算机读入并执行程序来实现。
异常监视装置50中包括的各结构部能够通过包括电子电路等的硬件、软件或它们的组合来实现。在通过软件实现时，构成该软件的程序被安装在计算机(异常监视装置50)中。另外，这些程序可以被记录在可移动介质中并发布给用户，也可以经由网络被下载到用户的计算机中来进行发布。另外，在通过硬件构成时，例如通过ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit专用集成电路)、门阵列、FPGA(Field Programmable GateArray现场可编程门阵列)、CPLD(Complex Programmable Logic Device复杂可编程逻辑器件)等的集成电路(IC)构成上述装置中包括的各个结构部功能的一部分或全部。具体地说，异常判定部501可以作为CPU异常判定用电子电路。另外，信息收集部502也可以作为信息收集用电子电路。另外，信息发送部503也可以作为信息发送用电子电路。
能够使用各种类型的非暂时性计算机可读介质(Non-transitory computerreadable medium)来存储程序，并提供给计算机。非暂时性计算机可读介质包括各种类型有实体的记录介质(tangible storage medium)。非暂时性计算机可读介质的例子包括磁记录介质(例如软盘、磁带、硬盘驱动器)、光磁记录介质(例如光磁盘)、CD-ROM(Read OnlyMemory只读存储器)、CD-R、CD-R/W、半导体存储器(例如掩膜ROM、PROM、EPROM、闪存ROM、RAM)。另外，也可以通过各种类型的暂时性计算机可读介质(transitory computerreadable medium)将程序提供给计算机。暂时性计算机可读介质的例子包括电气信号、光信号以及电磁波。暂时性计算机可读介质能够将程序经由电线以及光钎等有线通信线路或无线通信线路提供给计算机。
另外，记述记录介质中所记录的程序的步骤不仅包括按照该顺序按时间顺序执行的处理，还包括即使不一定按时间顺序处理，也并行地或单独地执行的处理。
以上换言之，本公开的异常监视装置能够取得具有以下那样的结构的各种各样的实施方式。
技术方案(1)本公开的异常监视装置50具备：电源506；以太网端口504；异常判定部501，其判定周边设备(机器人周边设备30)与控制装置(机器人控制装置10)之间是否产生以太网通信相关的异常；信息收集部502，其在判定为产生以太网通信相关的异常时，收集周边设备的动作相关的动作信息；以及信息发送部503，其根据以太网通信将收集到的动作信息经由以太网端口504发送给外部。
根据该异常监视装置50，即使产生以太网通信相关的异常，也能够将机器人周边设备30的动作相关的动作信息发送给机器人控制装置10，能够迅速地查明以太网通信中断的原因。
技术方案(2)也可以是，具备存储以太网通信相关的信息(MAC地址)的存储部505，信息发送部503根据以太网通信相关的信息，通过广播通信将动作信息发送给外部。
这样的话，能够将机器人周边设备30的动作相关的动作信息确切地发送给机器人控制装置10。
技术方案(3)也可以是，周边设备的动作相关的动作信息为表示周边设备的电源406切断的情况、通信处理异常结束的情况、或者以太网电缆的物理切断的情况的信息。
这样的话，能够确定以太网通信中断的原因。
技术方案(4)也可以是，异常监视装置50为以太网收发器。
这样的话，能够达到与技术方案(1)～技术方案(3)同样的效果。
技术方案(5)也可以是，周边设备具备异常监视装置50。
这样的话，能够达到与技术方案(1)～技术方案(4)同样的效果。
技术方案(6)也可以是，周边设备是机器人周边设备30，控制装置是机器人控制装置10。
这样的话，包括机器人控制装置10和机器人周边设备30的机器人系统能够避免陷入动作停止或异常动作。
技术方案(7)也可以是，机器人周边设备30是示教操作盘。
这样的话，能够达到与技术方案(6)同样的效果。

Claims (7)

1.一种异常监视装置，其特征在于，
该异常监视装置具备：
电源；
以太网端口；
异常判定部，其判定周边设备与控制装置之间是否产生以太网通信相关的异常；
信息收集部，其在判定为产生上述以太网通信相关的异常时，收集上述周边设备的动作相关的动作信息；以及
信息发送部，其根据上述以太网通信将收集到的上述动作信息经由上述以太网端口发送给外部。
2.根据权利要求1所述的异常监视装置，其特征在于，
该异常监视装置具备存储以太网通信相关的信息的存储部，
上述信息发送部根据上述以太网通信相关的信息，通过广播通信将上述动作信息发送给外部。
3.根据权利要求1或2所述的异常监视装置，其特征在于，
上述周边设备的动作相关的动作信息是表示上述周边设备的电源切断的情况、通信处理异常结束的情况、或者以太网电缆的物理切断的情况的信息。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的异常监视装置，其特征在于，
上述异常监视装置是以太网收发器。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的异常监视装置，其特征在于，
上述周边设备具备上述异常监视装置。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的异常监视装置，其特征在于，
上述周边设备是机器人周边设备，上述控制装置是机器人控制装置。
7.根据权利要求6所述的异常监视装置，其特征在于，
上述机器人周边设备是示教操作盘。
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