CN113459122A - 数据中心硬件设备智能运维系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数据中心硬件设备智能运维系统及方法，其中，数据中心硬件设备智能运维系统，包括：操作机器人，其能够在数据中心机房的过道内移动，操作机器人具有运维机械臂，以对数据中心机房的硬件设备实施运维动作；运送机器人，其能够在数据中心机房的过道内移动，运送机器人具有若干备件槽及夹具槽，以供运维机械臂更换夹具母头和/或夹具母头夹持的备件；及处理器，其能够控制运送机器人向操作机器人提供执行运维动作所需的夹具母头和/或夹具母头夹持的备件，并控制操作机器人执行运维动作。采用双机器人协作方式，自动完成从取备件到实施更换备件或其它运维操作，再到故障部件回收的全过程。

Description

数据中心硬件设备智能运维系统及方法

技术领域

本发明涉及智能运维技术领域，具体涉及一种数据中心硬件设备智能运维系统及方法。

背景技术

数据中心的规模越来越大，新建数据中心大多位于二三线城市和边远地区，运维人员缺乏，对运维自动化和智能化的需求越来越高。数据中心机房内安装有数千台至数万台服务器。服务器硬件设备常见的运维操作动作包括：更换服务器硬盘、点触服务器电源开关、插拔服务器线缆(电源线、网线、光纤线等)、插拔服务器前面板的USB加密介质盘等。目前这些日常运维操作均需要运维人员到机房现场人工实施，运维的自动化和智能化水平低。随着业界开展数据中心基础设施智能化运维转型，建设“无人机房”，以及智能机器人技术的发展，让机器人根据预设的指令自动完成上述运维操作，成为必然。

根据需要备件与否，服务器硬件的日常运维可以分两类。一类需要备件，如更换硬盘。机器人需要携带新硬盘备件到达目标位置，将服务器上的故障硬盘拔出服务器后，将故障硬盘放置好后，插入新硬盘。另一类操作不需要备件，如点触电源开关、插拔线缆(电源线、网线、光纤线等)。机器人要完成不同的运维操作，需要有不同的夹具(机械手)。即使是更换服务器硬盘这一同样的运维操作，由于服务器型号不同，更换的动作可能也不同，所需要的夹具也可能不同。

本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

数据中心机房的智能运维机器人技术领域才刚刚起步。对备件存放来说，目前常用的做法是在机器人本体上设计可存放备件的部件，如已公开的专利(服务器硬盘自动更换机器人，授权公告号：CN212497739U)；这样的做法，存在的问题是，机器人的本体形状过大，运动不灵活，特别是在数据中心机房内的机柜冷/热通道内，自由转身困难。对机房空间的要求较高。另外，在机器人本体上设计备件存放空间，也使得机器人的通用性变差，无法适应不同型号和尺寸的备件存放需求。

对夹具来说，目前通常设计的运维机器人为完成单一特定动作的机器人，即只安装一种夹具。另外一种思路是在机器人本体上设计存放多个备用夹具的空间，让机器人根据需求自动更换夹具。但这样做同样会导致机器人本体尺寸过大，无法自由运行在机柜通道内。

也就是说，现有的数据中心硬件设备智能运维系统无法同时达到备件存放、备用夹具存放需求，并且数据中心硬件设备运维的自动化和智能化水平较低，运维人力投入较大。

发明内容

鉴于上述无法实现无法同时达到备件存放、备用夹具存放需求，且运维的自动化和智能化水平较低的问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的数据中心硬件设备智能运维系统及方法。

依据本发明的一个方面，提供一种数据中心硬件设备智能运维系统，包括：

操作机器人，其能够在数据中心机房的过道内移动，所述操作机器人具有运维机械臂，以对所述数据中心机房的硬件设备实施运维动作；

运送机器人，其能够在所述数据中心机房的过道内移动，所述运送机器人具有若干备件槽及夹具槽，以供所述运维机械臂更换夹具母头和/或所述夹具母头夹持的备件；及

处理器，其能够控制所述运送机器人向所述操作机器人提供执行所述运维动作所需的所述夹具母头和/或所述夹具母头夹持的备件，并控制所述操作机器人执行所述运维动作。

优选的，所述操作机器人，包括：

第一车体，所述运维机械臂固定安装在该第一车体上；

第一环境摄像头，其设置在所述第一车体上，以获取所述第一车体周围的环境图像。

优选的，所述运送机器人，包括：

第二车体，若干所述备件槽、夹具槽设置在该第二车体的上端面上；

第二环境摄像头，其设置在所述第二车体上，以获取所述第二车体周围的环境图像。

优选的，所述夹具槽中放置有所述夹具母头，所述夹具母头的顶端设置有安装插孔；

所述运维机械臂的末端设置有夹具公头，所述夹具公头上设有能够插入所述安装插孔中固定的连接插柱。

优选的，所述运维机械臂的末端对应所述夹具母头设有深度摄像头。

依据本发明的另一个方面，提供一种数据中心硬件设备智能运维方法，包括：

接收变更信号，所述变更信号包括运维动作、目标设备位置，及所述运维动作所需的夹具母头信息和/或备件信息；

响应于所述变更信号获取运维请求，所述运维请求表示请求运送机器人向操作机器人提供执行所述运维动作所需的夹具母头和/或所述夹具母头夹持的备件，并控制所述操作机器人对位于所述目标设备位置的硬件设备执行所述运维动作。

优选的，所述运维动作为点触/插拔动作；

所述运维请求表示请求运送机器人向操作机器人提供执行所述运维动作所需的夹具母头和/或所述夹具母头夹持的备件，并控制所述操作机器人对位于所述目标设备位置的硬件设备执行所述运维动作进一步为：

所述运维请求表示请求运送机器人向操作机器人提供执行所述运维动作所需的夹具母头，并控制所述操作机器人对位于所述目标设备位置的硬件设备执行所述点触/插拔动作。

优选的，所述运维动作为更换备件动作；

所述运维请求表示请求运送机器人向操作机器人提供执行所述运维动作所需的夹具母头和/或所述夹具母头夹持的备件，并控制所述操作机器人对位于所述目标设备位置的硬件设备执行所述运维动作进一步为：

所述运维请求表示请求操作机器人通过运送机器人获取与所述夹具母头信息相符的夹具母头后从位于所述目标设备位置的硬件设备中取出待更换备件，并根据所述备件信息从所述运送机器人的备件槽中夹取新的备件后安装至所述硬件设备中。

优选的，请求运送机器人向操作机器人提供执行所述运维动作所需的夹具母头，并控制所述操作机器人对位于所述目标设备位置的硬件设备执行所述点触/插拔动作，进一步为：

请求运维机械臂的夹具公头从所述运送机器人的夹具槽中连接并取出所述夹具母头；

请求所述操作机器人移动至所述硬件设备所处的机柜；

请求所述运维机械臂驱使夹具母头移动至所述硬件设备所处的高度范围；

获取深度摄像头采集的微调参考信息，所述微调参考信息包括所述硬件设备的前面板图像、所述深度摄像头与所述硬件设备的前面板的距离；

请求所述运维机械臂根据所述微调参考信息驱使所述夹具母头移动至设定位置，所述设定位置为所述运维动作设定的所述夹具母头初始位置；

请求所述运维机械臂、夹具母头执行所述点触/插拔动作。

优选的，请求操作机器人通过运送机器人获取与所述夹具母头信息相符的夹具母头后从位于所述目标设备位置的硬件设备中取出待更换备件，并根据所述备件信息从所述运送机器人的备件槽中夹取新的备件后安装至所述硬件设备中，进一步为：

请求运维机械臂的夹具公头从所述运送机器人的夹具槽中连接并取出所述夹具母头；

请求所述操作机器人移动至所述硬件设备所处的机柜；

请求所述运维机械臂驱使夹具母头移动至所述硬件设备所处的高度范围；

获取深度摄像头采集的更换参考信息，所述更换参考信息包括所述硬件设备的前面板图像、所述深度摄像头与所述硬件设备的前面板的距离，以及所述待更换备件所处的位置；

请求所述运维机械臂根据所述更换参考信息驱使所述夹具母头将所述待更换备件从所述硬件设备中取出，并根据所述备件信息从所述运送机器人的备件槽中夹取新的所述备件后安装至所述硬件设备中。

本发明的有益效果为：本发明结构设计合理巧妙，通过运送机器人运载新/旧备件及夹具母头，协同操作机器人实现运维操作；即采用双机器人协作方式，自动完成从取备件到实施更换备件或其它运维操作，再到故障部件回收的全过程。满足了同时达到备件存放、备用夹具存放的需求，并且提高了数据中心硬件设备运维的自动化和智能化水平，由于备件的取料和夹具母头的更换均智能化，同时大幅减少了运维人力的投入。另外，重点对运送机器人进行了设计，运送机器人本体上包括可替换的备件槽、可替换的夹具槽，当新增加备件种类和夹具种类时，可以方便地对运送机器人进行改造。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中数据中心硬件设备智能运维系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中操作机器人的结构示意图；

图3是本发明实施例中运送机器人的结构示意图；

图4是本发明实施例中夹具母头的结构示意图。

附图标记说明：1、操作机器人；11、第一车体；12、第一环境摄像头；13、第一激光传感器；14、第一保险杠；15、升降轨道；2、运送机器人；21、备件槽；22、夹具槽；23、第二车体；231、第一安装槽；24、第二环境摄像头；25、第一卡座；26、第二卡座；27、第二激光传感器；28、第二保险杠；3、运维机械臂；31、夹具公头；311、连接插柱；32、深度摄像头；4、夹具母头；5、备件柜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1至图4，本发明实施例提供依据本发明的一个方面，提供种数据中心硬件设备智能运维系统，包括：

操作机器人1，其能够在数据中心机房的过道内移动，所述操作机器人1具有运维机械臂3，以对所述数据中心机房的硬件设备实施运维动作；

运送机器人2，其能够在所述数据中心机房的过道内移动，所述运送机器人2具有若干备件槽21及夹具槽22，以供所述运维机械臂更换夹具母头4和/或所述夹具母头4夹持的备件；及

处理器，其能够控制所述运送机器人2向所述操作机器人1提供执行所述运维动作所需的所述夹具母头4和/或所述夹具母头4夹持的备件，并控制所述操作机器人1执行所述运维动作。

具体地，本智能运维系统通过运送机器人2承载备件及夹具母头4，由于运送机器人2、操作机器人1都能够在数据中心机房的过道内移动，则运送机器人2可在任何时候向操作机器人1提供运维操作所需备件和/或夹具母头4。

其中，夹具母头4可以是两只或三指的夹具、也可以是用于点触的一指，或者是更加高级的灵巧机械手，是根据运维操作的需求而设计的，能够用于如更换硬盘、点触电源开关、插拔线缆(电源线、网线、光纤线)等日常的运维操作。

进一步地，还包括备件柜5，所述备件柜5用于存放备件，如硬盘、U盘、电源模块等。备件可以是新备件，也可以是从数据中心机房上更换下来的旧备件。

进一步地，所述备件柜5上设有新备件存放区域、旧备件存放区域，所述新备件存放区域用于存放新备件，所述旧备件存放区域用于存放从所述数据中心机房的硬件设备更换下来的旧备件。

其中，所述备件柜5可放置于数据中心机房内某一角落，也可以放置于数据中心机房外某一仓库。所述备件柜5也可以是机房内某个机柜。若备件柜5放置于机房外，运送机器人2和操作机器人1通过自身控制系统与数据中心机房和仓库的电动门进行通信，控制电动门的开启和关闭，使得运送机器人2和操作机器人1可以自由地在数据中心机房与仓库之间通行。

进一步地，若干所述备件槽21至少留有一个不用于承载新备件，该不用于承载新备件的备件槽21用于承载从所述数据中心机房的硬件设备更换下来的旧备件。

也就是说，通过运送机器人2运载新/旧备件及夹具母头4，协同操作机器人1实现运维操作；即采用双机器人协作方式，自动完成从取备件到实施更换备件或其它运维操作，再到故障部件回收的全过程。满足了同时达到备件存放、备用夹具存放的需求，并且提高了数据中心硬件设备运维的自动化和智能化水平，由于备件的取料和夹具母头4的更换均智能化，同时大幅减少了运维人力的投入。

优选的，所述操作机器人1，包括：

第一车体11，所述运维机械臂3固定安装在该第一车体11上；

第一环境摄像头12，其设置在所述第一车体11上，以获取所述第一车体11周围的环境图像。

优选的，所述运送机器人2，包括：

第二车体23，若干所述备件槽21、夹具槽22设置在该第二车体23的上端面上；

第二环境摄像头24，其设置在所述第二车体23上，以获取所述第二车体23周围的环境图像。

具体地，第一环境摄像头12、第二环境摄像头24的作用是分别获取第一车体11、第二车体23周围的环境图像，其具有传统智能巡检机器人的视觉功能，同时用于辅助数据中心机房地图的构建、以及辅助对操作目标的定位。

进一步地，所述运送机器人2上设有若干第一安装槽231、第二安装槽；所述备件槽21设置在第一卡座25上，所述夹具槽22设置在第二卡座26上；所述备件槽21通过所述第一卡座25安装在所述第一安装槽231中，所述夹具槽22通过第二卡座26安装在所述第二安装槽中。

通过上述设置，使得备件槽21、夹具槽22可替换；当新增加备件种类和夹具种类时，可以方便地对运送机器人2进行改造。

优选的，所述夹具槽22中放置有所述夹具母头4，所述夹具母头4的顶端设置有安装插孔；

所述运维机械臂3的末端设置有夹具公头31，所述夹具公头31上设有能够插入所述安装插孔中固定的连接插柱311。

具体地，所述安装插孔的具有能够导电的内侧壁面，所述夹具公头31的连接插柱311为导电插住，使得夹具公头31与夹具母头4连接后，能控制夹具母头4执行设定的动作。

优选的，所述第一车体11的侧壁面上设有若干第一激光传感器13；

所述第二车体23的侧壁面上设有若干第二激光传感器27。

具体地，所述第一激光传感器13、第二激光传感器27用于构建所述辅助数据中心机房地图，且辅助第一车体11、第二车体23的移动及避障功能。

其中，所述第一激光传感器13、第二激光传感器27的数量至少是四个；四个所述第一激光传感器13分别设置在第一车体11的四侧壁面上，四个所述第二激光传感器27分别设置在第二车体23的四侧壁面上。

另外，人为调整第一激光传感器13、第二激光传感器27的感应参数，可有效调节对障碍物的避让范围，防止意外碰撞发生。

优选的，所述运维机械臂3的末端对应所述夹具母头4设有深度摄像头32。

具体地，所述深度摄像头32用于获取操作对象的清晰图像。

进一步地，环绕所述第一车体11的侧面设有第一保险杠14，环绕所述第二车体23的侧面设有第二保险杠28。

进一步地，所述第一保险杠14、第二保险杠28内设置有碰撞传感器。其目的是在外物与第一保险杠14、第二保险杠28撞击后触发第一车体11、第二车体23急停。

进一步地，所述运维机械臂3为六自由度机械臂。具体机械臂每个关节的旋转角度可达360度，关节最大速度180度/s，末端负载重量10KG，工作范围离底座1300mm。

进一步地，所述第一车体11上设有升降轨道15，所述运维机械臂3可升降地安装在所述升降轨道15上。以适用于数据中心机房不同高度的机柜。

依据本发明的另一个方面，提供一种数据中心硬件设备智能运维方法，包括：

接收变更信号，所述变更信号包括运维动作、目标设备位置，及所述运维动作所需的夹具母头信息和/或备件信息，及目标设备位置；

响应于所述变更信号获取运维请求，所述运维请求表示请求运送机器人2向操作机器人提供执行所述运维动作所需的夹具母头4和/或所述夹具母头4夹持的备件，并控制所述操作机器人1对位于所述目标设备位置的硬件设备执行所述运维动作。

具体地，该方法基于上述处理器运行，由于变更信号在运维方案中，通常是表单，由运维人员建立，因此需要处理器将其进行转换，转换为控制运送机器人2、操作机器人1运作的运维请求。

另外，所述夹具母头信息、备件信息一般为编号，一个编号对应一个种类的夹具母头4，同样的，一个编号也对应一个种类的备件；且夹具母头4、备件的编号不相同。

进一步地，在接收变更信号前，需绘制并保存数据中心机房地图，该过程只需在投入智能运维前执行一次即可，该过程包括：

通过遥控器控制运送机器人2/操作机器人1在涉及到的空间内行走，操作机器人1上的第一激光传感器13或运送机器人2上的第二激光传感器27对周围环境进行扫描，获得各边缘与操作机器人1/运送机器人2中心基准点间的距离信息，转换为栅格地图，形成数据中心机房地图；此过程的原理是二维激光定位技术。

进一步地，在通过第一激光传感器13/第二激光传感器27对周围环境进行扫描的同时，第一环境摄像头12/第二环境摄像头24也对周围环境进行扫描，从而使得每一个位置均有对应的周围环境保存在记忆载体中，使得后续操作机器人1、运送机器人2在数据机房中移动时，能将当前位置的周围环境图像与储存中的周围环境图像进行比对，从而二次验证并确定操作机器人1、运送机器人2所处的位置。

进一步地，在控制操作机器人1、运送机器人2移动时，以运送机器人2为例：

采用SLAM导航技术，将第二激光传感器27对周围环境进行扫描获得的实时环境信息与数据中心机房地图进行比对，再结合第二激光传感器27偏离基准点的距离，从而获得当前位置；

运送机器人2接收到移动请求，所述移动请求包括有目标位置，运送机器人2根据当前位置、目标位置及数据中心机房地图，得到最短路径；

运送机器人2根据最短路径，向目标位置移动。

在遇到障碍物时，还包括：

运送机器人2停止运动，等待障碍物离开；当等待超时，运送机器人2根据此处停止的停止位置和目标位置，重新规划新的路径。然后根据新的路径向目标位置移动。

其中，所述目标位置、当前位置为所述数据中心机房地图中的坐标。

另外，在获得当前位置时，通过第二环境摄像头24对周围环境进行扫描，从而获得实时环境图像，并将其与当前位置储存的周围环境图像进行比对，从而实现对当前位置的二次验证，提高对运送机器人2的定位精准度。到达目标位置时同理，对目标位置进行二次验证。

进一步地，所述操作机器人1的移动原理同上。

一般地，操作机器人1与运送机器人2设计的通过度是相同的，即第一车体11与第二车体23的宽度相同。

进一步地，所述目标位置还可以是机柜编号，由于机柜是静止的，则在建立数据中心机房地图时，可以事先录入不同机柜对应的坐标点。

进一步地，还可以在机柜上粘贴二维码，二维码用于存储位置信息，供操作机器人1到达目标位置后扫描，以确定是否已到达目标位置。

优选的，所述运维动作为点触/插拔动作，所述运维请求表示请求运送机器人2向操作机器1人提供执行所述运维动作所需的夹具母头4和/或所述夹具母头4夹持的备件，并控制所述操作机器人1对位于所述目标设备位置的硬件设备执行所述运维动作进一步为：

响应于所述变更信号获取运维请求，所述运维请求表示请求运送机器人2向操作机器人1提供执行所述运维动作所需的夹具母头4，并控制所述操作机器人对位于所述目标设备位置的硬件设备执行所述点触/插拔动作。

优选的，所述运维动作为更换备件动作，所述运维请求表示请求运送机器人2向操作机器1人提供执行所述运维动作所需的夹具母头4和/或所述夹具母头4夹持的备件，并控制所述操作机器人1对位于所述目标设备位置的硬件设备执行所述运维动作进一步为：

所述运维请求表示请求操作机器人1通过运送机器人2获取与所述夹具母头信息相符的夹具母头4后从位于所述目标设备位置的硬件设备中取出待更换备件，并根据所述备件信息从所述运送机器人的备件槽中夹取新的备件后安装至所述硬件设备中。

优选的，在请求运送机器人2向操作机器人1提供执行所述运维动作所需的夹具母头4，并控制所述操作机器人1对位于所述目标设备位置的硬件设备执行所述点触/插拔动作时，还包括：

请求运维机械臂的夹具公头从所述运送机器人的夹具槽中连接并取出所述夹具母头4；

请求所述操作机器人1移动至所述硬件设备所处的机柜；

请求所述运维机械臂3驱使夹具母头4移动至所述硬件设备所处的高度范围；

获取深度摄像头32采集的微调参考信息，所述微调参考信息包括所述硬件设备的前面板图像、所述深度摄像头32与所述硬件设备的前面板的距离；

请求所述运维机械臂3根据所述微调参考信息驱使所述夹具母头4移动至设定位置，所述设定位置为所述运维动作设定的所述夹具母头4的初始位置；

请求所述运维机械臂3、夹具母头4执行所述点触/插拔动作。

具体地，上述过程的运维动作适用于诸如点触服务器电源开关、插拔线缆(电源线、网线、光纤线)、插拔USB加密介质盘等无需更换备件的运维操作。

其中，所述高度范围即U的倍数，俗称多少U；在国家标准中，机柜的U数就是内部的空间，1U为4.5公分。

进一步地，在请求所述运维机械臂3根据所述微调参考信息驱使所述夹具母头4移动至设定位置时，根据图像边缘识别方法，得出夹具母头4在水平方向上与运维动作设定的所述夹具母头4初始位置在竖直平面上的的偏移量；根据所述深度摄像头32与所述硬件设备的前面板的距离，得出夹具母头4在水平方向上与运维动作设定的所述夹具母头4初始位置在水平平面上的偏移量，从而根据上述偏移量即可将夹具母头4调整至所述运维动作设定的所述夹具母头4初始位置。

需要注意的是，所述运维动作，即执行事先示教的动作；在机器人技术领域，有个非常重要的概念，叫示教。就是事先手动操作机器人1执行操作动作，将操作动作的具体细节，如每个时刻夹具的位置，夹具手指的动作等记录下来，存储于机器人控制系统中，在执行时，需要先将夹具母头4调整至该动作的起始点，即上述运维动作设定的所述夹具母头4初始位置。

优选的，在请求操作机器人1通过运送机器人2获取与所述夹具母头信息相符的夹具母头4后从位于所述目标设备位置的硬件设备中取出待更换备件，并根据所述备件信息从所述运送机器人2的备件槽21中夹取新的备件后安装至所述硬件设备中时，还包括：

请求运维机械臂3的夹具公头31从所述运送机器人的夹具槽中连接并取出所述夹具母头4；

请求所述操作机器人1移动至所述硬件设备所处的机柜；

请求所述运维机械臂3驱使夹具母头4移动至所述硬件设备所处的高度范围；

获取深度摄像头32采集的更换参考信息，所述更换参考信息包括所述硬件设备的前面板图像、所述深度摄像头32与所述硬件设备的前面板的距离，以及所述待更换备件所处的位置；

请求所述运维机械臂根据所述更换参考信息驱使所述夹具母头将所述待更换备件从所述硬件设备中取出，并根据所述备件信息从所述运送机器人的备件槽中夹取新的所述备件后安装至所述硬件设备中。

具体地，上述过程的运维动作适用于诸如更换服务器硬盘、更换USB加密介质盘等备件更换动作。

进一步地，在请求运维机械臂3的夹具公头31从所述运送机器人2的夹具槽22中连接并取出所述夹具母头4时，还包括：

请求所述运送机器人2移动至所述操作机器人1一侧；

请求运维机械臂3驱使夹具公头31移动至所述运送机器人2的上方；

获取深度摄像头32采集的夹具参考信息，所述夹具参考信息包括所述运送机器人2的上端面板图像、所述深度摄像头32与所述运送机器人2的上端面板的距离，以及所述夹具母头4所处的位置；

请求所述运维机械臂3根据所述夹具参考信息驱使所述夹具公头31连接所述夹具母头4并取出。

进一步地，本发明还包括一机器人控制系统，该机器人控制系统包括上述处理器以及与所述处理器连接的存储器，所述存储器存储有用于执行上述数据中心硬件设备智能运维方法的配置程序，所述移配置程序被所述处理器执行时用于实现如上任一所述的数据中心硬件设备智能运维方法。即该机器人控制系统用于控制上述数据中心硬件设备智能运维系统。

假设备件柜5位于数据中心机房内及更换服务器硬盘的使用场景，在使用时，运维人员将常用备件放置于备件柜5，并将备件型号及存放位置输入至本发明的机器人控制系统；事先在本发明的机器人控制系统中定义运维动作与所需要的机器人夹具的对应关系；事先在本发明的机器人控制系统中定义了运送机器人2每个夹具槽22位上的夹具型号，即夹具槽22与夹具的对应关系；事先在本发明的机器人控制系统中定义运送机器人2每个备件槽21可存储的备件型号；

服务器硬件监控软件发现硬盘故障，在数据中心监控软件上进行报警；

运维人员确认故障信息，明确更换硬盘的日期和时间，在数据中心变更管理系统上建立变更单。变更单信息包括：更换日期和时间、待更换硬盘的服务器所在机房和机柜以及U位信息，即高度范围(服务器在该机柜内的U位范围)、待更换硬盘的服务器槽位信息、待更换硬盘的型号；变更单给出了变更所要执行的运维动作；变更单给出了更换下来的旧备件要存放在备件柜5中的位置；变更管理系统将上述信息打包成变更信号发送至机器人控制系统；

机器人控制系统接收到变更信号后，所述变更信号包括运维动作、所述运维动作所需的夹具母头4信息、目标设备位置以及备件信息；其中，运维动作为更换备件动作；

响应于所述变更信号获取运维请求；

请求所述运送机器人2移动至所述操作机器人1一侧；请求运维机械臂3驱使夹具公头31移动至所述运送机器人2的上方；获取深度摄像头32采集的夹具参考信息，所述夹具参考信息包括所述运送机器人2的上端面板图像、所述深度摄像头32与所述运送机器人2的上端面板的距离，以及所述夹具母头4所处的位置；请求所述运维机械臂3根据所述夹具参考信息驱使所述夹具公头31连接所述夹具母头4并取出，获得夹具母头4；

待更换时间到，机器人控制系统根据所述运维动作所需的备件信息，搜索备件柜5中存放的备件信息，将新硬盘备件在备件柜5中的存放位置发送给操作机器人1和运送机器人2；

请求运送机器人2和操作机器人1移动到至存放新备件的备件柜5前；请求操作机器人1通过深度摄像头32，定位到备件柜5中的新备件；

请求操作机器人1根据夹取新备件所需要的夹具母头4，从运送机器人2的夹具槽22中将夹具母头4安装在夹具公头31上；

请求操作机器人1利用上述夹具母头4，从备件柜5中夹取新备件，并根据事先定义的运送机器人2备件槽21与可存放的备件型号的对应关系，将新备件放入运送机器人2的特定备件槽21中；

请求操作机器人1、运送机器人2自主导航移动至所述服务器所处的机柜；请求所述运维机械臂3驱使夹具母头4移动至所述服务器所处的高度范围；获取深度摄像头32采集的更换参考信息，所述更换参考信息包括所述服务器的前面板图像、所述深度摄像头32与所述服务器的前面板的距离，以及所述待更换备件所处的位置；请求所述运维机械臂3根据所述更换参考信息驱使所述夹具母头4将待更换备件(故障硬盘)从所述服务器中取出并放入运送机器人2的备件槽21中，并根据所述备件信息从所述运送机器人2的备件槽21中夹取新的所述备件后安装至所述服务器中，完成备件更换动作；

最后请求运送机器人2和操作机器人1自主导航返回到备件柜5前；请求操作机器人1根据变更信号中设定的旧备件需要存放的位置，将运送机器人2备件槽21中的旧备件取出并存放在备件柜5中，完成此次运维动作；

机器人控制软件检测要执行的下一项运维动作，若需要继续用到目前的夹具，则保留现有夹具。若需要更换夹具，则将夹具放回至运送机器人2的夹具槽22；

运送机器人2和操作机器人1完成所有硬件运维操作后，返回充电桩充电。

本发明结构设计合理巧妙，通过运送机器人2运载新/旧备件及夹具母头4，协同操作机器人1实现运维操作；即采用双机器人协作方式，自动完成从取备件到实施更换备件或其它运维操作，再到故障部件回收的全过程。满足了同时达到备件存放、备用夹具存放的需求，并且提高了数据中心硬件设备运维的自动化和智能化水平，由于备件的取料和夹具母头4的更换均智能化，同时大幅减少了运维人力的投入。另外，重点对运送机器人2进行了设计，运送机器人2本体上包括可替换的备件槽21、可替换的夹具槽22，当新增加备件种类和夹具种类时，可以方便地对运送机器人2进行改造。

应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

还应理解，在本发明实施例中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种数据中心硬件设备智能运维系统，其特征在于，包括：

操作机器人，其能够在数据中心机房的过道内移动，所述操作机器人具有运维机械臂，以对所述数据中心机房的硬件设备实施运维动作；

运送机器人，其能够在所述数据中心机房的过道内移动，所述运送机器人具有若干备件槽及夹具槽，以供所述运维机械臂更换夹具母头和/或所述夹具母头夹持的备件；及

处理器，其能够控制所述运送机器人向所述操作机器人提供执行所述运维动作所需的所述夹具母头和/或所述夹具母头夹持的备件，并控制所述操作机器人执行所述运维动作。

2.根据权利要求1所述数据中心硬件设备智能运维系统，其特征在于，所述操作机器人，包括：

第一车体，所述运维机械臂固定安装在该第一车体上；

第一环境摄像头，其设置在所述第一车体上，以获取所述第一车体周围的环境图像。

3.根据权利要求2所述数据中心硬件设备智能运维系统，其特征在于，所述运送机器人，包括：

第二车体，若干所述备件槽、夹具槽设置在该第二车体的上端面上；

第二环境摄像头，其设置在所述第二车体上，以获取所述第二车体周围的环境图像。

4.根据权利要求3所述数据中心硬件设备智能运维系统，其特征在于，所述夹具槽中放置有所述夹具母头，所述夹具母头的顶端设置有安装插孔；

所述运维机械臂的末端设置有夹具公头，所述夹具公头上设有能够插入所述安装插孔中固定的连接插柱。

5.根据权利要求4所述数据中心硬件设备智能运维系统，其特征在于，所述运维机械臂的末端对应所述夹具母头设有深度摄像头。

6.一种数据中心硬件设备智能运维方法，其特征在于，包括：

接收变更信号，所述变更信号包括运维动作、目标设备位置，及所述运维动作所需的夹具母头信息和/或备件信息；

响应于所述变更信号获取运维请求，所述运维请求表示请求运送机器人向操作机器人提供执行所述运维动作所需的夹具母头和/或所述夹具母头夹持的备件，并控制所述操作机器人对位于所述目标设备位置的硬件设备执行所述运维动作。

7.根据权利要求6所述数据中心硬件设备智能运维方法，其特征在于，所述运维动作为点触/插拔动作；

所述运维请求表示请求运送机器人向操作机器人提供执行所述运维动作所需的夹具母头和/或所述夹具母头夹持的备件，并控制所述操作机器人对位于所述目标设备位置的硬件设备执行所述运维动作进一步为：

所述运维请求表示请求运送机器人向操作机器人提供执行所述运维动作所需的夹具母头，并控制所述操作机器人对位于所述目标设备位置的硬件设备执行所述点触/插拔动作。

8.根据权利要求6所述数据中心硬件设备智能运维方法，其特征在于，所述运维动作为更换备件动作；

所述运维请求表示请求运送机器人向操作机器人提供执行所述运维动作所需的夹具母头和/或所述夹具母头夹持的备件，并控制所述操作机器人对位于所述目标设备位置的硬件设备执行所述运维动作进一步为：

所述运维请求表示请求操作机器人通过运送机器人获取与所述夹具母头信息相符的夹具母头后从位于所述目标设备位置的硬件设备中取出待更换备件，并根据所述备件信息从所述运送机器人的备件槽中夹取新的备件后安装至所述硬件设备中。

9.根据权利要求7所述数据中心硬件设备智能运维方法，其特征在于，请求运送机器人向操作机器人提供执行所述运维动作所需的夹具母头，并控制所述操作机器人对位于所述目标设备位置的硬件设备执行所述点触/插拔动作，进一步为：

请求运维机械臂的夹具公头从所述运送机器人的夹具槽中连接并取出所述夹具母头；

请求所述操作机器人移动至所述硬件设备所处的机柜；

请求所述运维机械臂驱使夹具母头移动至所述硬件设备所处的高度范围；

获取深度摄像头采集的微调参考信息，所述微调参考信息包括所述硬件设备的前面板图像、所述深度摄像头与所述硬件设备的前面板的距离；

请求所述运维机械臂根据所述微调参考信息驱使所述夹具母头移动至设定位置，所述设定位置为所述运维动作设定的所述夹具母头初始位置；

请求所述运维机械臂、夹具母头执行所述点触/插拔动作。

10.根据权利要求8所述数据中心硬件设备智能运维方法，其特征在于，请求操作机器人通过运送机器人获取与所述夹具母头信息相符的夹具母头后从位于所述目标设备位置的硬件设备中取出待更换备件，并根据所述备件信息从所述运送机器人的备件槽中夹取新的备件后安装至所述硬件设备中，进一步为：

请求运维机械臂的夹具公头从所述运送机器人的夹具槽中连接并取出所述夹具母头；

请求所述操作机器人移动至所述硬件设备所处的机柜；

请求所述运维机械臂驱使夹具母头移动至所述硬件设备所处的高度范围；

获取深度摄像头采集的更换参考信息，所述更换参考信息包括所述硬件设备的前面板图像、所述深度摄像头与所述硬件设备的前面板的距离，以及所述待更换备件所处的位置；

请求所述运维机械臂根据所述更换参考信息驱使所述夹具母头将所述待更换备件从所述硬件设备中取出，并根据所述备件信息从所述运送机器人的备件槽中夹取新的所述备件后安装至所述硬件设备中。

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