CN104260094B - 一种机器人故障处理系统及机器人故障处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人故障处理系统及机器人故障处理方法。本发明机器人故障处理系统包括工控机、产品质量检测仪及机器人。所述工控机与所述机器人控制器之间建立有彼此独立的机器人控制信息传输通道及机器人状态信息传输通道。所述工控机用于基于产品质量检测仪传回的产品质量检测结果生成机器人操作指令，并通过机器人控制信息传输通道将机器人操作指令传送到机器人。所述工控机还用于接收到从机器人状态信息传输通道传回的机器人故障提示信息时，中断机器人控制信息传输通道，并在机器人监控界面弹出与该机器人故障提示信息所属故障类型相应的机器人故障应对方案。本发明不仅提高了机器人故障的处理效率，还对机器人部件进行了有效保护。

Description

一种机器人故障处理系统及机器人故障处理方法

技术领域

本发明机器人自动化控制技术领域，更具体地说，涉及一种机器人故障处理系统及机器人故障处理方法。

背景技术

随着工业的快速发展，机器人在产品分拣技术领域得到了广泛应用。为实现机器人的远程控制，业内惯用做法是在工控机与机器人之间建立一条可同时传送控制信息及状态信息的信息传输通道，工控机根据用户指示或产品测试结果生成机器人操作指令，并通过该条信息传输通道将机器人操作指令发送到机器人，以控制机器人依照既定轨迹移动来完成产品分拣操作。问题在于，当机器人运行出现故障时，上述的信息传输通道依然处于可用状态，由此造成的后果是：在机器人出现故障之后，机器人仍可能通过该条信息传输通道接收到工控机的新的机器人操作指令，并执行该条新的机器人操作指令，容易造成机器人部件的损坏，致使用户蒙受巨大损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种机器人故障处理系统及机器人故障处理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种机器人故障处理系统，包括工控机、产品质量检测仪、连接装置及机器人，所述工控机、所述产品质量检测仪通过所述连接装置接入同一局域网，所述工控机包括第一信道搭建模块、机器人指令生成模块、处理模块、显示屏及第一通信模块，所述第一信道搭建模块用于建立所述工控机与所述机器人之间的机器人控制信息传输通道，所述机器人指令生成模块用于基于所述产品质量检测仪传回的产品质量检测结果生成机器人操作指令，所述第一通信模块用于通过机器人控制信息传输通道将该机器人操作指令传送至机器人，所述工控机还包括第二信道搭建模块及处理模块；

所述第二信道搭建模块用于在所述工控机与所述机器人控制器之间建立一条独立于机器人控制信息传输通道的机器人状态信息传输通道；

所述第一通信模块还用于接收机器人从机器人状态信息传输通道传回的机器人故障提示信息，并将机器人故障提示信息输入到所述处理模块；

所述处理模块用于接收到机器人故障提示信息时，切断机器人控制信息传输通道，及确定与该故障提示信息所属故障类型相应的机器人故障应对方案，并将所确定的机器人故障应对方案显示到机器人监控界面；

所述机器人包括:

第二通信模块，用于接收工控机经机器人控制信息传输通道输入的机器人操作指令；

机器人控制器，用于接收及执行该机器人操作指令从而控制机器人依照既定轨迹进行产品分拣操作；

机器人故障诊断模块，用于判断机器人在运行过程中是否出现故障，及确定机器人出现故障时，产生机器人故障提示信息；

第二存储模块，用于存储该机器人故障提示信息。

在本发明上述机器人故障处理系统中，所述工控机还包括第一存储模块，用于存储电子化的机器人故障应对指南；该机器人故障应对指南包括多种机器人故障类型及与之相应的文本或视频形式的机器人故障应对方案。

在本发明上述机器人故障处理系统中，

在本发明上述机器人故障处理系统中，所述机器人监控界面包括机器人状态显示子界面及机器人运行参数调整子界面；

所述工控机还包括记录模块及调试模块；

所述记录模块用于记录用户在机器人运行参数调整子界面下输入的机器人运行参数修改值，以及用于根据机器人开关机操作生成机器人开关机记录日志；

所述调试模块用于判断所述参数输入模块所记录的机器人运行参数修改值是否满足设定的参数输入条件，并在该机器人运行参数修改值不满足设定的参数输入条件时，生成调试错误的提示信息及在机器人运行参数调整子界面弹出该提示信息；

所述调试模块还用于在该机器人运行参数修改值满足设定的参数输入条件时，应用该输入有效的机器人运行参数修改值，并通过该机器人运行参数修改值对机器人进行驱动；

所述处理模块还用于读取所述第一存储模块中的机器人开关机记录日志，并根据机器人开关机记录日志判断机器人的上一次开关机操作不正常时，指令机器人控制器执行机器人初始化操作以重置机器人运行参数。

本发明还构造一种机器人故障处理方法，所述机器人故障处理方法包括以下步骤：

S1、在工控机与机器人控制器之间建立彼此独立的机器人控制信息传输通道及机器人状态信息传输通道；

S2、判断机器人在运行过程中是否出现故障，并在机器人运行出现故障时，生成机器人故障提示信息，通过机器人状态信息传输通道将该机器人故障提示信息传回工控机；

S3、在接收到该机器人故障提示信息时，切断机器人控制信息传输通道，及确定与该机器人故障提示信息所属故障类型相应的机器人故障应对方案，并在机器人监控界面弹出该机器人故障应对方案。

在本发明上述机器人故障处理系统中，在所述步骤S1之前还包括如下步骤：

S0、将电子化的机器人故障应对指南导入工控机的第一存储模块；该机器人故障应对指南包括多种机器人故障类型及相应的文本或视频形式的机器人故障应对方案。

在本发明上述机器人故障处理系统中，还包括位于所述步骤S1与所述步骤S2之间的机器人调试步骤S12，该机器人调试步骤S12如下所示：

S12、打开机器人监控界面，记录用户在机器人监控界面的机器人参数调试子界面输入的机器人运行参数修改值，并判断该机器人运行参数修改值是否满足设定的参数输入条件；

如判断该机器人运行参数修改值满足设定的参数输入条件，则应用该机器人运行参数修改值及通过该机器人运行参数修改值驱动机器人；否则，生成调试错误的提示信息，并在机器人参数调试子界面弹出该提示信息。

在本发明上述机器人故障处理系统中，所述步骤S12还包括：

通过第一通信模块向机器人控制器发送机器人开机指令，并判断机器人的上一次关机操作是否正常；如判断机器人的上一次关机操作正常，则执行下一步骤S2；否则，指令机器人控制器执行初始化操作以重置机器人参数设置，并在机器人初始化操作执行完毕时，继续执行下一步骤S2。

在本发明上述机器人故障处理系统中，所述步骤S3还包括：在接收到机器人故障提示信息时，读取预存于第一存储模块的电子化的机器人故障应对指南，查找该机器人故障应对指南中与该机器人故障提示信息所属机器人故障类型对应的文本或视频形式的机器人故障应对方案，并将该文本或视频形式的机器人故障应对方案显示到机器人状态显示子界面。

在本发明上述机器人故障处理系统中，在所述步骤S3之后还包括如下步骤：

S4、在接收到从机器人状态信息传输通道传回的机器人故障消除提示信息时，恢复已中断的机器人控制信息传输通道，并转而执行步骤S2。

实施本发明机器人故障处理系统及机器人故障处理方法，具有以下有益效果：

1、机器人运行出现故障时，工控机与机器人之间的机器人控制信息传输通道被自动切断，故障机器人自动脱离工控机的控制，机器人的部件得到有效保护；

2、机器人运行出现故障时，工控机可根据机器人的故障类型在机器人监控界面上弹出相应的机器人故障应对方案供机器人维护人员参考，以便于机器人维护人员及时有效地处理、解决机器人的各种运行故障。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明较佳实施例提供的机器人故障处理系统的结构示意图；

图2是图1所示的机器人故障处理系统的工控机的结构框图；

图3是图1所示的机器人故障处理系统的机器人的结构框图；

图4是本发明较佳实施例提供的机器人故障处理方法的流程图；

图5是图4所示的机器人故障处理方法中包含的机器人运行参数调试的流程图。

具体实施方式

为了解决现有技术中工控机100与机器人400之间仅建立单条的信息传输通道，当机器人400出现故障时，故障机器人400仍可通过该条信息传输通道接收由工控机100发出的新的机器人操作指令并执行新的机器人操作指令，易造成机器人部件损坏的缺陷，本发明的主要创新点在于：

1)在工控机100与机器人400之间建立彼此独立的机器人控制信息传输通道及机器人状态信息传输通道，工控机100接收到从机器人状态信息传输通道传回的机器人故障提示信息时，自动切断机器人控制信息传输通道，使故障机器人400脱离工控机100的控制，有效保护机器人部件；

2)工控机100内置有电子化的机器人故障应对指南，工控机100接收到机器人故障提示信息时，在机器人监控界面上自动弹出相应的机器人故障应对方案供机器人维护人员参考，以便于机器人400维护人员及时有效地处理、解决机器人400运行故障，大大提高了机器人400故障的处理效率。

由于本发明采用了在工控机100与机器人400之间建立彼此独立的机器人控制信息传输通道及机器人状态信息传输通道，以及在工控机100第一存储模块106中内置电子化的机器人故障应对指南的设计，所以解决了现有技术中工控机100与机器人400之间仅建立单条的信息传输通道，当机器人400出现故障时，故障机器人400仍可通过该条信息传输通道接收由工控机100发出的新的机器人操作指令并执行新的机器人操作指令，易造成机器人部件损坏的技术问题，实现了以下目的：

1、机器人400运行出现故障时，工控机100与机器人400之间的机器人控制信息传输通道被自动切断，故障机器人400自动脱离工控机100的控制，机器人部件得到有效保护；

2、机器人400运行出现故障时，工控机100可根据机器人400的故障类型在机器人监控界面上弹出相应的机器人故障应对方案供机器人维护人员参考，以便于机器人400维护人员及时有效地处理、解决机器人400的各种运行故障，大大提高了机器人400故障处理效率。

为了使本发明的目的更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将以本发明的第一个较佳实施方式为例，对本发明机器人故障处理系统的架构进行说明：

如图1所示，本发明机器人故障处理系统包括工控机100、产品质量检测仪200、内置有机器人控制器的机器人400、连接装置300。该工控机100及该产品质量检测仪200通过该连接装置300接入同一局域网。在本发明中，该工控机100与该机器人400之间建立有彼此独立的机器人控制信息传输通道及机器人状态信息传输通道。

该工控机100用于根据该产品质量检测仪200传回的产品质量检测结果生成机器人控制指令，并通过机器人控制信息传输通道将机器人控制指令发送到机器人控制器以对机器人400实施远程控制。

该工控机100还用于在接收到从机器人状态信息传输通道传回的机器人故障提示信息时，中断机器人控制信息传输通道，并在机器人监控界面上弹出与该机器人故障提示信息所属故障类型相应的文本或视频形式的机器人故障应对方案，以指引操作人员及时处理、解决机器人400出现的各种故障。

在本发明的较佳实施例中，该连接装置300可以是多端口的路由器或交换机。

如图2所示，本发明工控机100包括处理模块101、连接该处理模块的第一信道搭建模块、第二信道搭建模块103、显示器107、记录模块108、调试模块109、机器人指令生成模块105、第一存储模块106、以及连接该第一信道搭建模块102及第二信道搭建模块103的第一通信模块104。

其中，该第一存储模块106用于存储包含有多种机器人故障类型及其对应的机器人故障应对方案的电子化的机器人故障应对指南。

该第一信道搭建模块102用于在工控机100与机器人400之间建立机器人控制信息传输通道。

该第二信道搭建模块103用于在工控机100与机器人400之间建立机器人状态信息传输通道。

该显示器107108用于显示机器人监控界面，该主监控界面包括机器人开机按钮、机器人400关机按钮、机器人状态显示子界面及机器人参数调试子界面。

该机器人指令生成模块105用于基于产品质量检测仪200传回的产品质量检测结果生成机器人操作指令。

该第一通信模块104用于通过机器人控制信息传输通道将机器人操作指令传送到机器人400，以及接收从机器人控制信息传输通道传回的机器人故障提示信息。

该记录模块108用于记录用户在机器人参数调试子界面输入的运行参数修改值。

该调试模块109用于判断用户输入的运行参数修改值是否满足设定的参数输入条件，并在该运行参数修改值不满足设定的参数输入条件时，生成调试错误的提示信息，并在机器人参数调试子界面弹出该提示信息。

该调试模块109还用于在该运行参数修改值满足设定的参数输入条件时，应用该记录模块108所记录的输入有效的运行参数修改值并通过该运行参数修改值对机器人400进行驱动。

如图3所示，机器人400包括机器人控制器402、连接于机器人控制器402的第二通信模块401、机器人故障诊断模块404及第二存储模块403。

其中，该第二通信模块401用于接收从机器人控制信息传输通道输入的机器人操作指令。

该机器人控制器402用于依照该机器人操作指令对机器人动作进行控制。

该机器人故障诊断模块404用于判断机器人在运行过程中是否出现故障，并确定机器人出现运行故障时，生成机器人故障提示信息。

该第二存储模块403用于存储机器人故障提示信息。

该机器人控制器402还用于读取第二存储模块403中的机器人故障提示信息，并控制第二通信模块401通过机器人状态信息传输通道将机器人故障提示信息传回工控机100。

下面将以本发明的第二个较佳实施方式为例，对本发明机器人故障处理方法的流程进行说明：

如图4所示，在步骤S101中，本发明机器人故障处理系统管理人员预先将电子化的机器人故障应对指南导入工控机100的第一存储模块106。该机器人故障应对指南包括多种机器人故障类型及其对应的机器人故障应对方案。

在步骤S102中，本发明机器人故障处理系统管理人员在工控机100与机器人400之间建立相互独立的机器人控制信息传输通道及机器人状态信息传输通道，以通过工控机100对机器人操作进行远程控制。

在步骤S103中，本发明机器人故障处理系统管理人员打开工控机100，在工控机100显示器107所显示的机器人监控界面上点击机器人开机按钮，通过第一通信模块104向机器人控制器402发出开机指令。机器人控制器402收到开机指令后，启动机器人400。

在步骤S104中，工控机100读取第一存储模块106中的机器人开关机记录日志，根据机器人开关机记录日志判断机器人400的上一次关机操作是否正常。如机器人400的上一次关机属于非正常关机，则执行步骤S105，否则，执行步骤S106。

在步骤S105中，工控机100指令机器人控制器402执行机器人初始化操作，以重置机器人400的各项参数。

在步骤S106中，机器人故障诊断模块404判断机器人400出现运行故障时，生成机器人故障提示信息，将机器人故障提示信息存储于第二存储模块403。机器人控制器读取第二存储模块403中的机器人故障提示信息，控制第二通信模块401通过机器人状态信息传输通道将机器人故障提示信息传回工控机100。工控机100接收到机器人故障提示信息时，中断机器人控制信息传输通道，由此避免机器人控制器402通过机器人控制信息传输通道继续接收及执行新的机器人控制指令而造成机器人部件损坏的情况。

在步骤S107中，工控机100读取其第一存储模块106中的机器人故障应对指南，查找机器人故障应对指南中与该机器人故障提示信息对应的文本或视频形式的机器人故障应对方案，并在显示器107的机器人状态显示子界面上弹出该机器人应对方案。

在步骤S108中，工控机100未接收到机器人控制器402传回的机器人故障消除提示信息时，返回上一步骤S107。工控机100在接收到机器人控制器402传回的机器人故障消除提示信息时，执行下一步骤S109。

在步骤S109中，工控机100恢复已中断的机器人控制信息传输通道，返回步骤S106。

下面将以本发明的第三个较佳实施方式为例，对本发明机器人运行参数调试操作流程进行说明：

本发明的机器人400调试操作位于本发明第二实施例的步骤S103与步骤S104之间，其操作流程如下所示：

如图5所示，在步骤S1031中，工控机100通过记录模块108记录用户在机器人监控界面的机器人参数调试子界面输入的一个或多个参数修改值。

在步骤S1032中，工控机100通过调试模块109判断该参数修改值是否满足设定的参数输入条件。如该参数修改值满足设定的参数输入条件，则执行步骤S1033，否则，执行步骤S1034。

在步骤S1033中，工控机100应用该输入有效的参数修改值，并通过该输入有效的参数修改值对机器人400的操作进行远程控制。

在步骤S1034中，工控机100的调试模块109生成调试错误的提示信息，并将该提示信息显示到机器人参数调试子界面。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机器人故障处理系统，包括工控机、产品质量检测仪、连接装置及机器人，所述工控机、所述产品质量检测仪通过所述连接装置接入同一局域网，所述工控机包括第一信道搭建模块、机器人指令生成模块、处理模块、显示屏及第一通信模块，所述第一信道搭建模块用于建立所述工控机与所述机器人之间的机器人控制信息传输通道，所述机器人指令生成模块用于基于所述产品质量检测仪传回的产品质量检测结果生成机器人操作指令，所述第一通信模块用于通过机器人控制信息传输通道将该机器人操作指令传送至机器人，其特征在于，所述工控机还包括第二信道搭建模块及处理模块；

所述第二信道搭建模块用于在所述工控机与所述机器人控制器之间建立一条独立于机器人控制信息传输通道的机器人状态信息传输通道；

所述第一通信模块还用于接收从机器人状态信息传输通道传回的机器人故障提示信息，并将机器人故障提示信息输入到所述处理模块；

所述处理模块用于接收到机器人故障提示信息时，切断机器人控制信息传输通道，及确定与该故障提示信息所属故障类型相应的机器人故障应对方案，并将所确定的机器人故障应对方案显示到机器人监控界面；

所述机器人包括：

第二通信模块，用于接收从机器人控制信息传输通道输入的机器人操作指令；

机器人控制器，用于执行该机器人操作指令从而控制机器人依照既定轨迹进行产品分拣操作；

机器人故障诊断模块，用于判断机器人在运行过程中是否出现故障，及确定机器人出现故障时，产生机器人故障提示信息；

第二存储模块，用于存储该机器人故障提示信息。

2.根据权利要求1所述的机器人故障处理系统，其特征在于，所述工控机还包括第一存储模块，用于存储电子化的机器人故障应对指南；该机器人故障应对指南包括多种机器人故障类型及与之相应的文本或视频形式的机器人故障应对方案。

3.根据权利要求2所述的机器人故障处理系统，其特征在于，所述机器人监控界面包括机器人状态显示子界面及机器人运行参数调整子界面；

所述工控机还包括记录模块及调试模块；

所述记录模块用于记录用户在机器人运行参数调整子界面下输入的机器人运行参数修改值，以及用于根据机器人开关机操作生成机器人开关机记录日志；

所述调试模块用于判断所述参数输入模块所记录的机器人运行参数修改值是否满足设定的参数输入条件，并在该机器人运行参数修改值不满足设定的参数输入条件时，生成调试错误的提示信息及在机器人运行参数调整子界面弹出该提示信息；

所述调试模块还用于在该机器人运行参数修改值满足设定的参数输入条件时，应用该输入有效的机器人运行参数修改值，并通过该机器人运行参数修改值对机器人进行驱动；

所述处理模块还用于读取所述第一存储模块中的机器人开关机记录日志，并根据机器人开关机记录日志判断机器人的上一次开关机操作不正常时，指令机器人控制器执行机器人初始化操作以重置机器人运行参数。

4.一种基于如权利要求1-3中任一项所述的机器人故障处理系统的机器人故障处理方法，其特征在于，所述机器人故障处理方法包括以下步骤：

S1、在工控机与机器人控制器之间建立彼此独立的机器人控制信息传输通道及机器人状态信息传输通道；

S2、判断机器人在运行过程中是否出现故障，并在机器人运行出现故障时，生成机器人故障提示信息，通过机器人状态信息传输通道将该机器人故障提示信息传回工控机；

S3、在接收到该机器人故障提示信息时，切断机器人控制信息传输通道，及确定与该机器人故障提示信息所属故障类型相应的机器人故障应对方案，并在机器人监控界面弹出该机器人故障应对方案。

5.根据权利要求4所述的机器人故障处理方法，其特征在于，在所述步骤S1之前还包括如下步骤：

S0、将电子化的机器人故障应对指南导入工控机的第一存储模块；该机器人故障应对指南包括多种机器人故障类型及相应的文本或视频形式的机器人故障应对方案。

6.根据权利要求5所述的机器人故障处理方法，其特征在于，还包括位于所述步骤S1与所述步骤S2之间的机器人调试步骤，该机器人调试步骤如下所示：

S12、打开机器人监控界面，记录用户在机器人监控界面的机器人参数调试子界面输入的机器人运行参数修改值，并判断该机器人运行参数修改值是否满足设定的参数输入条件；

如判断该机器人运行参数修改值满足设定的参数输入条件，则应用该机器人运行参数修改值及通过该机器人运行参数修改值驱动机器人；否则，生成调试错误的提示信息，并在机器人参数调试子界面弹出该提示信息。

7.根据权利要求6所述的机器人故障处理方法，其特征在于，所述步骤S12还包括：

通过第一通信模块向机器人控制器发送机器人开机指令，并判断机器人的上一次关机操作是否正常；如判断机器人的上一次关机操作正常，则执行下一步骤S2；否则，指令机器人控制器执行初始化操作以重置机器人参数设置，并在机器人初始化操作执行完毕时，继续执行下一步骤S2。

8.根据权利要求7所述的机器人故障处理方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：在接收到机器人故障提示信息时，读取预存于第一存储模块的电子化的机器人故障应对指南，查找该机器人故障应对指南中与该机器人故障提示信息所属机器人故障类型对应的文本或视频形式的机器人故障应对方案，并将该文本或视频形式的机器人故障应对方案显示到机器人状态显示子界面。

9.根据权利要求8所述的机器人故障处理方法，其特征在于，在所述步骤S3之后还包括如下步骤：

S4、在接收到从机器人状态信息传输通道传回的机器人故障消除提示信息时，恢复已中断的机器人控制信息传输通道，并转而执行步骤S2。