CN112025766B - 一种机器人系统健康自检的方法、装置以及电子设备 - Google Patents

Abstract

一种机器人系统检健康自检的方法、装置以及电子设备，包括：调度器接收自检指令；所述调度器对自检指令进行分级处理；所述机器人各组件同时自检或/和所述机器人各模块依次开始自检；获取所述各组件或/和模块的样本数据，得到所述样本数据和各组件或/和模块的相关度，根据所述相关度分析各组件或/和模块的是否故障；所述调度器对自检指令进行分级处理将所述自检指令分为轻度自检和非轻度自检，可以快速确定出机器人的硬件健康状态，从而制定出合适的维修措施，此外，机器人各组件同时自检或/和所述机器人各模块依次开始自检，提高了模块的检测效率，从而能用比较简单的方式检测出机器人的故障所在。

Description

一种机器人系统健康自检的方法、装置以及电子设备

技术领域

本发明属于机器人自动化控制技术领域，更具体地说，本发明涉及一种机器人系统健康自检的方法、装置以及电子设备。

背景技术

随着机器人计算器及其控制系统复杂性的增加，机器人人系统的可靠性也变得越来越重要，而诊断和可靠设计是提高机器人系统可靠性的主要途径。机器人计算机故障诊断的具体方式包括工业机器人故障诊断技术的发展可以划分三个阶段，测试噪声、运行轨迹、温度、振动等参数的异常变化，再与正常状态进行比较，凭借以往维修检验作出故障诊断；第二阶段是工业机器人的本地状态监测与故障诊断模式，通过错误代码提示机器人的故障信息，维修技术人员依据故障信息进行故障诊断，目前此种故障处理方式比较普遍；第三阶段是基于网络的远程监控和故障诊断模式，目前还处在试验研究阶段。机器人在运行过程中会产生软件以及硬件上的各类故障。机器人的故障诊断是一件非常重要，然而有是比较困难的工作。

发明内容

本发明的目的之一在于，可以快速检测以及定位机器人健康问题的方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种机器人系统健康自检的方法，包括：调度器接收自检指令；所述调度器对所述自检指令进行分级处理；所述机器人各组件同时自检或/和所述机器人各模块依次开始自检；根据相关度分析各组件或/和模块的是否健康；

所述自检指令包括开机默认进行各个所述组件的自检指令或者输入唤醒自检指令；所述调度器对开机默认进行各个所述组件的自检指令或者输入唤醒自检指令进行分级处理；所述分级处理结果为生成轻度自检提示对话框或非轻度自检提示对话框，提示过后开始自检；

所述非轻度自检包括所述调度器依次对各个模块发出自检指令；所述调度器依次询问各个模块是否可以开始自检；任一所述模块可以开始自检，另一所述模块的状态变更为等待自检状态，等待控制器通执行自检；任一所述模块在第一预设时间内一直处于不可自检状态，所述调度器向各个模块发出停止自检，标记控制并控制模块，生成数据报告；所述调度器等待各模块的自检结果，在收到全部所述模块的自检结果或在超过第二预设时间内的等待时间，调度器通知各模块停止自检，标记并控制模块，生成数据报告。

进一步地，还包括获取所述各组件或/和模块的样本数据，得到所述样本数据和各组件或/和模块的相关度。

优先地，各个所述组件同时自检，节约时间。

优先地，各个所述模块依次自检，增加检查的精确度。

进一步地，所述轻度自检还包括在确定任一组件的自检结果异常时，将所述任一模块的标识及异常结果发送给调度服务器。

进一步地，所述非轻度自检包括所述调度器依次对各个模块发出自检指令；所述调度器依次询问各个模块是否可以开始自检；任一所述模块可以开始自检，另一所述模块的状态变更为等待自检状态，等待控制器通执行自检；任一所述模块在第一预设时间内一直处于不可自检状态，所述调度器向各个模块发出停止自检，标记控制并控制模块，生成数据报告；所述调度器等待各模块的自检结果，在收到全部所述模块的自检结果或在超过第二预设时间内的等待时间，调度器通知各模块停止自检，标记并控制模块，生成数据报告。

优先地，所述第一预设时间为10S，预设时间可以减少自检的时间。

优先地，所述第二预设时间为20S，预设时间可以减少自检的时间。

进一步地，所述自检指令还包括预设的触发条件和触发开机条件。

进一步地，所述模块包括视图模块、运动模块、播放模块、通讯模块和控制模块。

进一步地，所述样品的得到包括设定第一阈值，第一机器人的相关度落入到第一阈值范围内，则所述模块有故障，所述相关度落入到第一阈值范围外，则各所述模块没有故障；第二机器人检测时，调整所述第一阈值，设置第二阈值，依次可以设置多个阈值，完成多个机器人的检测。调整阈值基于上述的检测方法，建立自检数据库，从而使检测更加精确。

本发明的目的之一在于，可以快速检测以及定位机器人健康问题的装置。

一种机器人系统健康自检装置，用于实现如上述实施方式任一项所述的机器人系统健康自检的方法；所述机器人系统健康自检装置包括：分级处理模块，将自检指令分为轻度自检和非轻度自检；检测模块，对各个组件和各个模块进行检测；数据整理模块，收集样品数据，调整阈值；发送模块，接收自检指令和执行自检的命令；储存模块，检测到的信息保存起来。

本发明的目的之一在于，可以快速检测以及定位机器人健康问题的电子设备。

一种电子设备，用于实现如上述实施方式任一项所述的机器人系统健康自检的方法；所述电子设备包括储存器和处理器，用于储存计算机程序和执行上述步骤。

一种计算机可读介质，计算机可读储存介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求。

本发明与现有技术相比，具有如下的技术效果：

(1)调度器对自检指令进行分级处理将自检分为轻度自检和非轻度自检，可以快速确定出机器人的硬件健康状态，从而制定出合适的维修措施，此外，机器人各组件同时自检或/和所述机器人各模块依次开始自检，提高了检测效率，采用获取所述各组件或/和模块的样本数据，得到所述样本数据和各组件或/和模块的相关度，根据相关度分析各组件或/和模块的是否故障的方法，能比较简单地检测出机器人的故障所在；

(2)通过设置第一预设时间和第二预设时间可以有效的控制自检时间，提供一种比较稳定的自检过程，消除自检过程中的不确定因素，不管是某个模块不能自检，还是所有模块自检完成，检测都能顺利完成；

(3)所述样品的采集包括设定第一阈值，所述第一机器人的相关度落入到到第一阈值范围内，则所述模块有故障，所述相关度落入到到第一阈值范围外，则各所述模块没有故障；第二机器人检测时，调整所述第一阈值，设置第二阈值，依次可以设置多个阈值，完成多个机器人的检测，设置多个阈值，可以建立检测数据库，并且可以不断提高检测精确度。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为根据一示例实施例示出的一种健康自检方法的流程图；

图2为根据一实施例示出的各模块自检步骤；

图3为根据一实施例示出的一种健康自检装置的流程图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

实施例1

在图1中所示，一种机器人系统健康自检的方法，具体地，包括：

S101调度器接收自检指令；

S102所述调度器对所述自检指令进行分级处理；

S103所述机器人各组件同时自检或/和所述机器人各模块依次开始自检；

S104根据相关度分析各组件或/和模块的是否故障，其中，还包括获取所述各组件或/和模块的样本数据；得到所述样本数据和各组件或/和模块的相关度。

容易理解地，机器人有些故障是上次运行人为可以探知的，但有的并不知道具体出现问题的是哪个模块，需要检测哪个模块出现故障，制定出相对应的措施，进而需要提供自检入口，在机器人运行过程中人工主动进行调用触发自检，调度器对自检指令进行分级处理将自检分为轻度自检和非轻度自检，可以快速确定出机器人的硬件健康状态，从而制定出合适的维修措施，此外，机器人各组件同时自检或/和所述机器人各模块依次开始自检，提高了检测效率，获取所述各组件或/和模块的样本数据，得到所述样本数据和各组件或/和模块的相关度，根据相关度分析各组件或/和模块的是否故障，用比较简单的方式检测出机器人的故障所在。

首先调度器接收自检指令，分级处理自检指令，其中分级处理针对的是硬件和软件以及软件的健康情况，进而将自检分为轻度自检和非轻度自检。

一般硬件的健康问题只需要轻度自检，定位和标识健康出现问题的硬件，而软件以及软件之间的健康需要非轻度自检，需要各模块的协同作用，当人为只是普通打开机器人时，机器人会默认自动进入轻度自检状态。

通过预设条件，也可以直接输入故障信息进入非轻度自检状态，标识和控制机器人模块，机器人有自动恢复的程序，如果机器人通过自带的恢复程序可以恢复健康状态，那么系统会生成非阻塞的报告提示框(有错误但机器人仍可以正常运行)；如果机器人通过自动恢复程序无法恢复健康状态，那么调度器会发出的消息为阻塞报告提示框(机器人不可以正常运行，需要马上处理)，需要人为进行调试。

在具体的实施自检的过程中，可以先进行轻度自检，轻度自检生成的报告可以是无错误提示框(未发现错误)，排出硬件故障后，进行非轻度自检。

此外，所述机器人包括工业机器人、农业机器人、服务机器人、清洁机器人等，在此不受限制。

另外，硬件故障主要包括RAM的测试、中断处理电路测试、电源、伺服系统及其他部件的诊断、异常停止、交流电压瞬间断、气压降低、过热、驱动器故障、伺服报警、超程、超时、温度过高和风机停转等在此不受限制，一般硬件的故障出现的话，属于比较严重的故障，比较容易判断，一般需要人工的处理。

优先地，各个所述组件同时自检，节约时间。

具体地，在各组件启动自检时，可以是各组件同时启动自检处理，当任一组件异常时，将异常组件的标识以及异常结果分批发送至调度器。

也可以在所有组件自检结束后，统一发送异常组件的标识以及异常结果至调度器。

优先地，各个所述模块依次自检，增加检查的精确度，所述轻度自检某个模块自检结果不正常，所述初步分级调度器输出结果为非轻度自检，非轻度自检主要检测模块的状态；所述模块包括软件和硬件，所述模块之间存在依赖关系；所述调度器发出模块依次检测的指令。

具体地，按照各个模块的依赖顺序依次询问是否可以开始自检，模块的依赖的关系可以使用默认关系也可以人为设置，所述模块包括视图模块、运动模块、播放模块、通讯模块和控制模块，模块的检测需要大量的时间，情况比较复杂和轻度检测相比还需要第二机器人进行数据对比。优先地，进行同步比对。

进一步地，所述自检指令包括开机默认进行各个所述组件的自检或者输入唤醒指令；所述调度器对所述组件的自检或者输入唤醒指令进行分级处理；所述分级处理结果生成轻度自检提示对话框或非轻度自检提示对话框，提示过后开始自检。

进一步地，所述轻度自检还包括在确定任一组件的自检结果异常时，将所述任一模块的标识及异常结果发送给调度服务器。

进一步地，在图2中所示，所述非轻度自检包括所述调度器依次对各个模块发出自检指令；所述调度器依次询问各个模块是否可以开始自检；一所述模块可以开始自检，一所述模块的状态变更为等待自检状态，等待控制器通执行自检；一所述模块在第一预设时间内一直处于不可自检状态，所述调度器向各个模块发出停止自检，标记控制并控制模块，生成数据报告；所述调度器等待各模块的自检结果，在收到全部所述模块的自检结果或在超过第二预设时间内的等待时间，调度器通知各模块停止自检，标记并控制模块，生成数据报告。

具体地，所述调度器依次询问各个模块是否可以开始自检；如果某个模块可以开始自检，自身状态变更为等待自检状态，等待控制器通知开始自检时执行自检；如果某个模块在10S内一直处于不可自检状态，调度器向各个模块发出停止自检；调度器等待各个模块的自检结果，在收到全部模块的自检结果或在超过20s的等待时间，调度器通知各模块停止自检；调度器上报自检结果。

进一步地，所述自检指令还包括所述调度器服务器发出的根据预设的触发条件和触发开机条件。

进一步地，所述模块包括视图模块、运动模块、播放模块、通讯模块和控制模块，容易理解地，不同的机器人具有的模块不同，例如人机交互的的机器人的具有视图模块、运动模块、播放模块、通讯模块和控制模块等模块。

具体地，所述样品的采集包括设定第一阈值，所述第一机器人的相关度落入到到第一阈值范围内，则所述模块有故障，所述相关度落入到到第一阈值范围外，则各所述模块没有故障；第二机器人检测时，调整所述第一阈值，设置第二阈值，依次可以设置多个阈值，完成多个机器人的检测。调整阈值基于上述的检测方法，建立自检数据库，从而使检测更加精确。

在实际自检的过程中，第一阈值：通过标准健康的机器人正常运行的数据，然后通过在可接受的范围内调整运行数据得来的。

实施例2

一种机器人系统健康自检装置，如图3所示，包括：

分级处理模块10，将自检指令分为轻度自检和非轻度自检；

获取所述机器人的状态包括机器人是否通电、是否充电、是否开机、是否上线、是否关闭等。获取预设条件，进行分级，可以直接进行非轻度自检。通常地所述机器人的状态为刚充电开机时。

检测模块20，对各个组件和各个模块进行检测；

生成机器人运行数据；按照预设配置文件内容分别检测在所述机器人中软件系统和硬件系统。所述预设配置文件内容涵盖了所述机器人的软件系统、硬件系统中所有需要自检的项目以及检测程序。

数据整理模块30，收集样品数据，调整阈值；

完成机器人和样品数据的比对处理，处理多个机器人的健康情况数据；生成自检报告，得到相关度并不断精确相关度的值。

发送模块40，接收自检指令和发送自检的命令；

发送非阻塞的报告提示框(有错误但机器人仍可以正常运行)；发送阻塞报告提示框(机器人不可以正常运行，需要马上处理)；发送无错误(可以正常运行)提示框。

储存模块50，检测到的信息保存起来；

将机器人正常运行的数据储存起来；保存机器人检测数据。

具体地，例如人机交互的机器人在自检过程中，首先运行一个标准的第二机器人，会得到组件和通讯模块、控制模块、播放模块、视图模块和运动模块的样品数据，将数据保存在储存模块中；数据整理模块会调用上述的样品数据，通过数据的处理，可以得到第一阈值；

第一机器人开始自检，开启机器人，自检模块默认自动进入轻度自检状态，各组件同时运行，产生运行数据，储存模块会将数据储存起来；数据整理模块调用运行数据，然后进行相关度比对；运行数据没有落入第一阈值，机器人自检停止，标识并控制组件，生成报告储存到储存模块，并通过发送模块；

运行数据落入第一阈值，可以选择停止自检，发送模块发送无错误(可以正常运行)提示框，提示工作人员。

或者进行非轻度自检，依次按照通讯模块、控制模块、播放模块、视图模块和运动模块的关系进行相关度的对比，各个模块依次的运行数据都落入到了第一阈值，完成自检，发送模块发送无错误(可以正常运行)提示框，提示工作人员，并将数据储存到储存模块中，数据整理模块调用数据，生成第二阈值，精确相关度，或者某一模块的数据没有落入第一阈值中，并且自检时间超过20S，发送模块发出的消息为阻塞报告提示框(机器人不可以正常运行，需要马上处理)，此外，非轻度自检过程中，自检模块中还具有自动恢复程序，可以修复一定的软件以及软件之间的健康问题，发送模块发送非阻塞的报告提示框(有错误但机器人仍可以正常运行)。

实施例3

一种电子设备，包括储存器和处理器，用于储存计算机程序和执行上述步骤。

处理器和存储器；其中，处理器通过读取存储器中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，以用于实现上述段落所描述的机器人健康自检的方法。

实施例4

一种计算机可读介质，计算机可读储存介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现。其上存储有计算机程序，当计算机程序被处理器执行时实现上述从调度服务器侧描述的机器人自检控制方法。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种机器人系统健康自检的方法，其特征在于，包括：调度器接收自检指令；所述调度器对所述自检指令进行分级处理；所述机器人各组件同时自检或/和所述机器人各模块依次开始自检；根据相关度分析各组件或/和模块的是否健康；

所述自检指令包括开机默认进行各个所述组件的自检指令或者输入唤醒自检指令；所述调度器对开机默认进行各个所述组件的自检指令或者输入唤醒自检指令进行分级处理；所述分级处理结果为生成轻度自检提示对话框或非轻度自检提示对话框，提示过后开始自检；

所述非轻度自检包括所述调度器依次对各个模块发出自检指令；所述调度器依次询问各个模块是否可以开始自检；任一所述模块可以开始自检，另一所述模块的状态变更为等待自检状态，等待控制器通执行自检；任一所述模块在第一预设时间内一直处于不可自检状态，所述调度器向各所述模块发出停止自检，标记并控制不可自检模块，生成数据报告；所述调度器等待各所述模块的自检结果，在收到全部所述模块的自检结果或在超过第二预设时间内的等待时间，所述调度器通知各所述模块停止自检，标记并控制不可检测模块，生成数据报告。

2.根据权利要求1所述机器人系统健康自检的方法，其特征在于，还包括获取所述各组件或/和模块的样本数据，得到所述样本数据和各组件或/和模块的相关度。

3.根据权利要求1所述的机器人系统健康自检的方法，其特征在于，所述轻度自检还包括在确定任一组件的自检结果异常时，将所述任一组件的标识及异常结果发送给调度服务器。

4.根据权利要求1所述的机器人系统健康自检的方法，其特征在于，所述自检指令还包括预设的触发条件和触发开机条件。

5.根据权利要求1所述的机器人系统健康自检的方法，其特征在于，所述模块包括视图模块、运动模块、播放模块、通讯模块和控制模块。

6.根据权利要求2所述的机器人系统健康自检的方法，其特征在于，得到所述相关度的具体方法包括设定第一阈值，第一机器人的相关度落入到第一阈值范围内，则所述模块有故障，所述相关度落入到第一阈值范围外，则各所述模块没有故障；第二机器人检测时，调整所述第一阈值，设置第二阈值，依次可以设置多个阈值，完成多个机器人的检测。

7.一种机器人系统健康自检装置，其特征在于，用于实现如权利要求1-6任一项所述的机器人系统健康自检的方法；所述机器人系统健康自检装置包括：分级处理模块，将自检指令分为轻度自检和非轻度自检；检测模块，对各个组件和各个模块进行检测；数据整理模块，收集样品数据，调整阈值；发送模块，接收自检指令和执行自检的命令；储存模块，检测到的信息保存起来。

8.一种电子设备，其特征在于，用于实现如权利要求1-6任一项所述的机器人系统健康自检的方法；所述电子设备包括储存器和处理器，用于储存计算机程序和执行上述步骤。

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