專利名稱：無人維護系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動控制系統(tǒng)，具體說涉及一種用于在線監(jiān)測和維護的無人維護系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，生產(chǎn)企業(yè)為了使設(shè)備正常運行需要對設(shè)備進行維護或者售后服務(wù)，設(shè)備維護工作基本上完全依賴于供應(yīng)商或者專門的維修人才，因此售后服務(wù)和專門的維修人員隊伍龐大，消耗了許多設(shè)備維護人員的精力和物力，同時給企業(yè)帶來巨大的支出。再加上設(shè)備由于故障停止工作到修復(fù)完成的工作周期較長，所以使設(shè)備的使用效率降低。
現(xiàn)有的設(shè)備通常都設(shè)計有使用期限，該使用期限是通過測試該設(shè)備中使用期限最小的部件得出的參數(shù)，并能夠代表整個設(shè)備的使用期限，這就使得整個設(shè)備的使用期限減少，造成極大的浪費。雖然，通過年檢能夠做到某些部件的定期更換，但是又不可避免地帶入一些人為因素，造成新的隱患，并且在年檢時需要停機。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種無人維護系統(tǒng)，實現(xiàn)了系統(tǒng)的無人自動實時檢測和維護。
該無人維護系統(tǒng)，包括機器人，用于對設(shè)備進行維護操作；維護模型存儲單元，設(shè)置有存儲元件，用于存儲故障定位和排障方法；
故障定位和排障單元，接收所述機器人的指令，從所述維護模型存儲單元調(diào)取故障定位和排障方法，發(fā)送到所述機器人。
所述機器人包括處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于還包括傳感器，用于產(chǎn)生測量結(jié)果并發(fā)出；信號處理器，接收所述傳感器的測量結(jié)果，產(chǎn)生處理信號，經(jīng)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器送到所述處理器進行計算，并發(fā)送到所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器；執(zhí)行動作信號驅(qū)動器，接收所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的信號，產(chǎn)生驅(qū)動信號并發(fā)出；執(zhí)行結(jié)構(gòu)，接收執(zhí)行動作信號驅(qū)動器的信號，并完成相應(yīng)的動作；信息交換部件，通過數(shù)字信號接口、模擬信號或數(shù)字脈沖信號適配器與所述傳感器相連接，用于實現(xiàn)與外部信息的交換。
所述的機器人按照下列步驟進行建立(1)故障自檢；(2)機器人初始化；(3)系統(tǒng)對機器人進行驗證，如果通過驗證則執(zhí)行步驟(4)，如果沒有通過驗證，則執(zhí)行步驟(9)；(4)巡視設(shè)備；(5)如果巡視到故障，則執(zhí)行步驟(6)，如果沒有巡視到故障，再執(zhí)行步驟(3)；(6)對故障進行定位和排除；(7)如果故障排除成功，則執(zhí)行步驟(3)，如果故障排除沒有成功，則執(zhí)行步驟(8)；(8)向系統(tǒng)上報故障排除狀態(tài)；(9)結(jié)束巡視。
所述步驟(8)具體為，當(dāng)機器人巡視到設(shè)備出現(xiàn)故障，根據(jù)模型、遠程指導(dǎo)等手段，機器人仍然無法排除故障時，即向本系統(tǒng)報告詳細信息，等待命令。
所述維護模型存儲單元按下列步驟建立(1)錄取被維護設(shè)備的軟硬件資料；(2)根據(jù)被維護設(shè)備的軟硬件資料，原理等，將推斷出可發(fā)生的故障，可借鑒的故障實例及其它方法都模擬到模型中去；(3)建立模型的硬件結(jié)構(gòu)。包括定位和排障單元。如傳感器等獲取數(shù)據(jù)的單元，機械手，控力，執(zhí)行單元等；(4)根據(jù)建立模型的硬件結(jié)構(gòu)，建立模型的軟件結(jié)構(gòu)。包括機器人的故障定位和排障方法流程、排障操作效果檢測確認方法流程、排除巡視控制方法流程等。
所述建立步驟還包括完善相關(guān)內(nèi)容的步驟。
所述故障定位和排障單元按照下列步驟進行(1)如果根據(jù)模型能夠定位出故障，則執(zhí)行步驟(4)，如果根據(jù)模型不能定位出故障，則執(zhí)行步驟(2)；(2)如果根據(jù)已獲取的信息無法定位故障，還需要獲取其他相關(guān)信息，則執(zhí)行步驟(3)，如果不需要，則執(zhí)行步驟(7)；(3)進行信息采集；
(4)根據(jù)獲取的信息進行故障定位；(5)從模型中獲取排障流程進行排障操作；(6)如果確認排障成功；(7)返回。
所述步驟(4)中如果根據(jù)獲取的信息不能進行故障定位，則返回步驟(2)。
所述步驟(6)中如果確認排障操作沒有成功，則判斷模型中是否有其他排障操作流程，如果有則執(zhí)行步驟(5)。
所述模型中沒有其他排障操作流程，則執(zhí)行步驟(7)。
在本發(fā)明的監(jiān)控下，降低了設(shè)備故障率，節(jié)約了許多設(shè)備的維護費用。由于無人維護系統(tǒng)中實現(xiàn)了設(shè)備自身修復(fù)和機器人的實時監(jiān)測維護，維修速度快、效率高，大大減少了因故障而停止工作的時間，甚至無須停止運行就可修復(fù)故障，使設(shè)備的使用效率提高。機器人和設(shè)備可以進行自身在線監(jiān)測，將故障消除在萌芽狀態(tài)，避免和減少損失。由于減少了人力的投入，為企業(yè)節(jié)省了大量的服務(wù)和維護的成本。
在特殊的環(huán)境下，本發(fā)明可以得到廣泛的使用，特別是對人體有害的環(huán)境下，例如，高溫、低溫環(huán)境、在有害氣體的環(huán)境、水下等，本發(fā)明可以實現(xiàn)實時在線運行或者監(jiān)測。


圖1故障模型的建立流程圖；圖2是機器人的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是機器人的主引導(dǎo)流程圖；
圖4是故障定位和排障流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明能夠?qū)Σ荒茉俅卫玫脑O(shè)備，進行報廢處理，在系統(tǒng)的指導(dǎo)下進行科學(xué)地環(huán)保處理。對于能夠修復(fù)的設(shè)備，通過本發(fā)明可以實現(xiàn)對設(shè)備的維護，例如，當(dāng)某一器件損壞時，利用繼電器等有狀態(tài)轉(zhuǎn)換功能的部件將原有的損壞器件斷開，將備份器件投入運行，以達到“自動修復(fù)”故障的目的。在設(shè)備中，可以利用智能的方法，將本發(fā)明設(shè)置在該設(shè)備內(nèi)部，對設(shè)備實現(xiàn)無人維護管理，或者根據(jù)實際情況，將本發(fā)明設(shè)置在該設(shè)備外部，利用機器人實現(xiàn)無人維護管理。在對人體有害的環(huán)境里，利用機器人能夠代替人進行操作，可以避免有害物質(zhì)對人體的侵害。
工程師在設(shè)計本發(fā)明的被維護設(shè)備時，需要充分地將無人維護功能的軟硬件考慮在其結(jié)構(gòu)內(nèi)，以盡可能優(yōu)化無人維護的功能。通過安裝調(diào)試本發(fā)明的被維護設(shè)備時，盡可能對無人維護功能進行仿真調(diào)試，以達到最佳的無人維護效果。產(chǎn)品定型時，對無人維護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能同時定型。
本發(fā)明中，模型包括硬件和軟件兩個部分。模型的建立是針對具體的被維護設(shè)備來構(gòu)建具體的模型。模型的建立順序要根據(jù)實現(xiàn)的功能來確定，首先，創(chuàng)建實現(xiàn)無人維護功能所需的硬件環(huán)境，然后，在具體硬件環(huán)境的支持下，根據(jù)硬件寫出程序，即針對具體的被維護設(shè)備建立模型的軟件部分。當(dāng)然，在建立模型的軟件部分時，可以根據(jù)需要調(diào)整硬件的配置。
除了模型軟件部分342(參見圖2)之外，所有物理部件都屬于模型中的硬件部分。模型的硬件部分指機器人或智能維護設(shè)備。具體來說，根據(jù)需要實現(xiàn)的功能，首先來確定信息的獲取部分，即監(jiān)測部分。例如本發(fā)明中的傳感器354(參見圖2)或者非傳感測量部件。執(zhí)行部件355(參見圖2)，包括機器人行走平臺305、機械手部件306、狀態(tài)變換部件308、控光部件309、發(fā)聲部件310、控溫部件311、控力部件312等。因為這兩個部分是模型硬件部分的基礎(chǔ)，根據(jù)不同的被維護設(shè)備有不同的結(jié)構(gòu)，選取不同的部件。除本發(fā)明中的傳感器354、非傳感測量部件、執(zhí)行部件355外的其他部件可以根據(jù)機器人的結(jié)構(gòu)需要來進行選取。
模型的軟件部分，指機器人的控制程序或者方法。其包括機器人的巡視設(shè)備程序、設(shè)備在線監(jiān)控程序、故障定位程序、故障排除及確定程序等。
機器人在模型的軟件部分控制下，對被維護設(shè)備進行監(jiān)測，例如，通過傳感器進行監(jiān)測。機器人在模型的軟件部分控制下還可以實現(xiàn)故障定位、排障(通過執(zhí)行部件355)，以實現(xiàn)無人維護。
下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明的維護模型存儲單元的建立步驟作詳細描述。
(1)錄取被維護設(shè)備的軟硬件資料(步驟S001)；(2)根據(jù)被維護設(shè)備的軟硬件資料，原理等，將推斷出可發(fā)生的故障，可借鑒的故障實例及其它方法都模擬到模型中去(步驟S002)；(3)建立模型的硬件結(jié)構(gòu)。包括定位和排障單元，如傳感器等獲取數(shù)據(jù)的單元，機械手，控力，執(zhí)行單元等(步驟S003)；(4)根據(jù)建立模型的硬件結(jié)構(gòu)，建立模型的軟件結(jié)構(gòu)。包括機器人的故障定位和排障方法流程、排障操作效果檢測確認方法流程、排除巡視控制方法流程等(步驟S004)。
如果還有需要的完善的步驟，則完善未完成的相關(guān)內(nèi)容(S005)。
針對具體的被維護設(shè)備，通過上述步驟，可以建立它具體的維護模型(包括硬件和軟件)。
上述模型可以通過下列方法進行改進或者升級。
1、設(shè)計工程師的不斷改進和升級。
2、在系統(tǒng)維護的過程中，不斷吸納好的故障實例、數(shù)據(jù)等資料將模型進行升級。
3、通過使用中的監(jiān)測和隨著時間的持續(xù)，逐步提高模型的精度和正確率。
4、通過其他手段獲得參數(shù)，對模型進行改進。
上述維護模型存儲單元可以設(shè)置在總部服務(wù)器、工作站服務(wù)器和機器內(nèi)部，甚至可以設(shè)置在具體的設(shè)備內(nèi)部。如果該維護模型存儲單元設(shè)置在總部服務(wù)器、工作站服務(wù)器中，機器人可以通過網(wǎng)絡(luò)登陸總部服務(wù)器、工作站服務(wù)器，調(diào)取故障定位和排障方法。
下面結(jié)合附圖2對機器人作詳細描述。
機器人主要包括處理器CPU301、模數(shù)轉(zhuǎn)換器335、數(shù)模轉(zhuǎn)換器302、傳感器354、信號處理器334、執(zhí)行動作信號驅(qū)動器304、執(zhí)行部件355、信息交換部件。傳感器354，用于產(chǎn)生測量結(jié)果并發(fā)出；信號處理器334，接收所述傳感器的測量結(jié)果，產(chǎn)生處理信號，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器335送到所述處理器CPU301進行計算，并發(fā)送到數(shù)模轉(zhuǎn)換器302，CPU301根據(jù)模型軟件部分342的數(shù)據(jù)進行比較、判斷等計算；執(zhí)行動作信號驅(qū)動器304，接收數(shù)模轉(zhuǎn)換器302的信號，產(chǎn)生驅(qū)動信號并發(fā)出；執(zhí)行部件355，接收執(zhí)行動作信號驅(qū)動304的信號，并完成相應(yīng)的動作；信息交換部件，用于實現(xiàn)外部信息交流。本發(fā)明設(shè)置有兩類實現(xiàn)信息交流的端口，a、通過數(shù)字信號接346；b、通過模擬信號或數(shù)字脈沖信號適配器與所述傳感器相連接。
1、執(zhí)行機構(gòu)355執(zhí)行與動作。
(1)行走機器人利用攝像機314和位移傳感321確定自己的位置。在根據(jù)CPU301分析發(fā)出的行走命令，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器302，信號驅(qū)動304使行走部件305動作以達到目的。行走也可以是飛行、潛水等動作。
(2)拆卸或者焊接等“機械手”動作通過CPU301得到動作任務(wù)，發(fā)出動作命令，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器302，信號驅(qū)動304使執(zhí)行機構(gòu)355作相應(yīng)的動作，例如，擰螺絲等動作。
(3)機器人使用外部儀器a、有數(shù)字信號輸出接口的儀器的使用。
機器人在執(zhí)行機構(gòu)355的作用下使用體外的儀器進行測量，測量的結(jié)果通過儀器的數(shù)字信號輸出口與機器人的數(shù)字信號接口346相互通訊，與CPU301進行信息交換。
b、無輸出接口儀器的使用。利用機器人在執(zhí)行機構(gòu)355的作用下使用外部的儀器進行測量，并且將機器人的測量結(jié)果通過機器人的傳感器354讀入CPU301。
(4)發(fā)聲功能。CPU301得到發(fā)聲信號后，將該信號通過D/A轉(zhuǎn)換器302、執(zhí)行動作信號驅(qū)動304，最后由發(fā)聲部件310發(fā)出相應(yīng)的聲音。
(5)利用能完成其他維護工作中動作任務(wù)的部件完成其他的執(zhí)行與動作。
2、傳感器354的功能(1)測量將傳感器354所獲取的經(jīng)過信號處理器334送到A/D轉(zhuǎn)換器335轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號發(fā)送到CPU301。CPU301將該數(shù)據(jù)視為測量的結(jié)果。所測量到的信號可以是電信號、光信號、溫度等。測量的方法可以是連續(xù)的或者離散的。如果不利用傳感器技術(shù)，可以利用探針或者掃描進行測量。利用機器人的探針測量可以省去物理連接適配器，而且，機器人的測試速度快，操作可控性精度大于人的控制精度。
(2)視頻功能通過攝像部件314對被測圖像連續(xù)進行掃描，可以得到視頻信號。
(3)音頻功能通過音頻傳感器319可以獲取音頻信號，將音頻信號經(jīng)過信號處理器334、A/D轉(zhuǎn)換器335被CPU301讀取。
在傳感器354中還可以設(shè)置其他傳感器，便于獲取其他信號。
3、模型軟件部分342
(1)故障定位CPU301得到定位任務(wù)，將現(xiàn)場測得的數(shù)據(jù)與模型342中獲取的數(shù)據(jù)，并且從模型342中取得定位方法，進行定位，得到定位結(jié)果。
(2)修理方法根據(jù)(1)中的定位結(jié)果和模型342中的修理方法、相應(yīng)的命令，執(zhí)行修理動作。
(3)操作確認對執(zhí)行的修理進行確認。
(4)閱讀功能機器人通過攝像部件314獲得的信號，經(jīng)信號處理器334、A/D轉(zhuǎn)換器335轉(zhuǎn)換后被CPU301讀取。根據(jù)獲取的文字圖像信號和模型342中的數(shù)據(jù)、識別分析方法，CPU301能夠識別文字圖像的內(nèi)容。
4、機器人與外部數(shù)字信息交流功能。
機器人可以實現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)和人進行通訊。
機器人可以通過音頻傳感器319經(jīng)信號處理器334、A/D轉(zhuǎn)換器335轉(zhuǎn)換后被CPU301讀取。機器人還可以通過CPU301發(fā)出音頻信號，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器302、信號處理器334進行轉(zhuǎn)換，由發(fā)聲部件301發(fā)出聲音。
利用攝像部件314得到的圖像文件經(jīng)信號處理器334、A/D轉(zhuǎn)換器302處理后，發(fā)送給CPU301。
5、信號發(fā)生器343CPU301在接到信號時，發(fā)出相應(yīng)的命令到信號發(fā)生器343，由信號發(fā)生器343產(chǎn)生相應(yīng)的信號。
6、顯示部件353CPU301在接到需要向顯示部件353發(fā)送的信號時，將向顯示部件353發(fā)送諸如數(shù)據(jù)圖表、波形等圖像信號。
7、可靠性保障體系(1)CPU301通過安裝在機器人自身上的窗前353和監(jiān)測點獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)。結(jié)合從模型342中獲取的標準數(shù)據(jù)及定位方法(含傳統(tǒng)的故障自檢)、排障流程、排障確認流程等完成機器人自我維護。
(2)看門狗等軟硬件可靠性保障部件。
(3)本系統(tǒng)保障機器人的可靠性、穩(wěn)定性、安全性采取的措施如下a、易損壞部件備份，實現(xiàn)快速自動修復(fù)。
b、應(yīng)急處理部件。
c、應(yīng)急呼救。
上述傳感器354可以是攝像部件314、光電傳感器316、溫度傳感器317、壓力傳感器318、音頻傳感器319、氣敏傳感器320、位移傳感器321、濕敏傳感器322、電壓傳感器323、電流傳感器324、頻率傳感器325、超聲波傳感器326、酶傳感器327、微生物傳感器328、組織傳感器329、細胞傳感器330、免疫傳感器331等，也可以是其他傳感器或者非傳感器測量。
上述傳感器354可以通過模擬信號或數(shù)字脈沖信號適配器336與語音對話通訊口337、紅外收發(fā)通訊口338、電磁波收發(fā)通訊口339、有線插口340等相連接，還可以設(shè)置其它插口。
上述執(zhí)行機構(gòu)355可以是機器人行走平臺305、機械手部件306、狀態(tài)的變換308、控光309、發(fā)聲部件310、控溫311、控力312，還可以設(shè)置能夠完成其它維護工作中動作任務(wù)的部件或者根據(jù)需要其它的運動構(gòu)件。
下面對上述機器人的應(yīng)用作詳細描述。
1、對于安裝在被維護設(shè)備體內(nèi)的機器人。
維護的對象一般是被維護設(shè)備和機器人自身。例如一臺有自維護功能的空調(diào)機，除了負責(zé)本臺空調(diào)的維護之外，還可借助其維護功能對其它設(shè)備進行維護。
傳感器354可以直接安裝在被測設(shè)備完成本職功能部件的監(jiān)測點上、機器人自身(用于監(jiān)測機器人自身的運行狀況)。用于移動測量的傳感器部件安裝在機器人的動作部件上。
執(zhí)行與動作部件355、模型及軟件342都是專門針對被維護設(shè)備和自身的。
2、獨立于被維護設(shè)備的機器人可以維護多臺不同的設(shè)備。這種機器人的傳感器354、執(zhí)行與動作部件355模型342及軟件可以針對多臺不同的設(shè)備。
3、適用于體內(nèi)維護的場合就使用體內(nèi)機器人進行維護，適用于體外的部件及場合使用體外機器人進行維護。
維護用機器人的種類可以分成以下四種情況1、大眾化通用型的機器人該類機器人只需要裝入設(shè)備維護的相關(guān)軟件，并且利用體外的工具儀器就可完成維護工作。該類機器人適用于流動性大、維護的設(shè)備種類多的情況。
2、專用維護的機器人該類機器人配有維護所需硬件(包括維護使用的測試儀器和工具等)、軟件，能夠完成維護工作。該類機器人適用于專用性強的情況，可以設(shè)置在被維護設(shè)備的體內(nèi)或者體外。
3、綜合型的機器人該類機器人體內(nèi)配有維護所需的硬件(包括維護使用的測試儀器和工具等)、軟件，可以使用機器人體外的測試儀器和工具。該類機器人適用于機器人新增加的設(shè)備。
4、一次性的機器人該類機器人執(zhí)行完任務(wù)隨之銷毀，例如處理有傳染病毒廢物的機器人。
下面結(jié)合附圖3對機器人的工作方法作詳細描述。
首先，機器人上電。上電后，機器人對需要檢測的部件進行檢測。如果檢測不通過則根據(jù)情況作相應(yīng)處理，只有通過后，再對需要初始化的部件進行初始化。接下來，系統(tǒng)對機器人進行驗證，以進一步確認機器人的可靠性，準確性，等。當(dāng)確認了機器人以上功能和性能正?；蚍弦蠛螅瑱C器人才進行巡視設(shè)備。當(dāng)機器人發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)故障，就根據(jù)模型中程序，調(diào)用故障定位和排障方法對設(shè)備進行檢測，利用檢查、測試等手段來定位故障并排除故障。如果機器人利用它所有的方法和手段無法定位或排除故障，則向系統(tǒng)上報故障無法排除等信息，并結(jié)束對這臺設(shè)備的巡視。
機器人按照下列步驟進行工作(1)故障自檢(步驟S371)；(2)機器人初始化(步驟S372)；(3)系統(tǒng)對機器人進行驗證，如果通過驗證則執(zhí)行步驟(4)，如果沒有通過驗證，則執(zhí)行步驟(9)(步驟S373)；(4)巡視設(shè)備(步驟S374)；(5)如果巡視到故障，則執(zhí)行步驟(6)，如果沒有巡視到故障，在執(zhí)行步驟(3)(步驟S375)；(6)對故障進行定位和排障(步驟S376)；(7)如果故障排除成功，則執(zhí)行步驟(3)，如果故障排除沒有成功，則執(zhí)行步驟(8)(步驟S377)；(8)向系統(tǒng)上報故障排除狀態(tài)(步驟S378)；(9)結(jié)束巡視(步驟S379)。
上述步驟(8)具體來說是當(dāng)機器人巡視到設(shè)備出現(xiàn)故障，根據(jù)模型、遠程指導(dǎo)等手段，機器人仍然無法排除故障時，即向本系統(tǒng)報告詳細信息，等待命令。
下面結(jié)合附圖4對本發(fā)明的故障定位和排障單元作詳細描述。
故障定位和排障單元按照下列步驟進行(1)如果根據(jù)模型能夠定位出故障，則執(zhí)行步驟(4)，如果根據(jù)模型不能定位出故障，則執(zhí)行步驟(2)(步驟S752)；
(2)如果根據(jù)已獲取的信息無法定位故障，還需要獲取其他相關(guān)信息，則執(zhí)行步驟(3)，如果不需要，則執(zhí)行步驟(7)(步驟S753)；(3)進行信息采集(步驟S754)；(4)根據(jù)獲取的信息進行故障定位(步驟S755)；(5)從模型中獲取排障流程進行排障操作(步驟S756)；(6)如果確認排障成功(步驟S757)；(7)返回(步驟S759)。
上述步驟(4)中如果根據(jù)獲取的信息不能進行故障定位，則返回步驟(2)(步驟S755)。
上述步驟(6)中如果確認排障操作沒有成功，則判斷模型中是否有其他排障操作流程，如果有則執(zhí)行步驟(5)，如果模型中沒有其他排障操作流程，則執(zhí)行步驟(7)(步驟S758)。
權(quán)利要求
1.一種無人維護系統(tǒng)，其特征在于，包括機器人，用于對設(shè)備進行維護操作；維護模型存儲單元，設(shè)置有存儲元件，用于存儲故障定位和排障方法；故障定位和排障單元，接收所述機器人的指令，從所述維護模型存儲單元調(diào)取故障定位和排障方法，發(fā)送到所述機器人。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人維護系統(tǒng)，所述機器人包括處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其特征在于還包括傳感器，用于產(chǎn)生測量結(jié)果并發(fā)出；信號處理器，接收所述傳感器的測量結(jié)果，產(chǎn)生處理信號，經(jīng)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器送到所述處理器進行計算，并發(fā)送到所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器；執(zhí)行動作信號驅(qū)動器，接收所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的信號，產(chǎn)生驅(qū)動信號并發(fā)出；執(zhí)行結(jié)構(gòu)，接收執(zhí)行動作信號驅(qū)動器的信號，并完成相應(yīng)的動作；信息交換部件，通過數(shù)字信號接口、模擬信號或數(shù)字脈沖信號適配器與所述傳感器相連接，用于實現(xiàn)與外部信息的交換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人維護系統(tǒng)，其特征在于，所述機器人按照下列步驟進行工作(1)故障自檢；(2)機器人初始化；(3)系統(tǒng)對機器人進行驗證，如果通過驗證則執(zhí)行步驟(4)，如果沒有通過驗證，則執(zhí)行步驟(9)；(4)巡視設(shè)備；(5)如果巡視到故障，則執(zhí)行步驟(6)，如果沒有巡視到故障，再執(zhí)行步驟(3)；(6)對故障進行定位和排除；(7)如果故障排除成功，則執(zhí)行步驟(3)，如果故障排除沒有成功，則執(zhí)行步驟(8)；(8)向系統(tǒng)上報故障排除狀態(tài)；(9)結(jié)束巡視。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無人維護系統(tǒng)，其特征在于，所述機器人工作方法，步驟(8)具體為，當(dāng)機器人巡視到設(shè)備出現(xiàn)故障，根據(jù)模型、遠程指導(dǎo)等手段，機器人仍然無法排除故障時，即向本系統(tǒng)報告詳細信息，等待命令。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人維護系統(tǒng)，其特征在于，所述維護模型存儲單元按下列步驟建立(1)錄取被維護設(shè)備的軟硬件資料；(2)根據(jù)被維護設(shè)備的軟硬件資料，原理等，將推斷出可發(fā)生的故障，可借鑒的故障實例及其它方法都模擬到模型中去；(3)建立模型的硬件結(jié)構(gòu)。包括定位和排障單元。如傳感器等獲取數(shù)據(jù)的單元，機械手，控力，執(zhí)行單元等；(4)根據(jù)建立模型的硬件結(jié)構(gòu)，建立模型的軟件結(jié)構(gòu)。包括機器人的故障定位和排障方法流程、排障操作效果檢測確認方法流程、排除巡視控制方法流程等。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無人維護系統(tǒng)，其特征在于，所述工作步驟還包括完善相關(guān)內(nèi)容的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人維護系統(tǒng)，其特征在于，所述故障定位和排障單元按照下列步驟進行(1)如果根據(jù)模型能夠定位出故障，則執(zhí)行步驟(4)，如果根據(jù)模型不能定位出故障，則執(zhí)行步驟(2)；(2)如果根據(jù)已獲取的信息無法定位故障，還需要獲取其他相關(guān)信息，則執(zhí)行步驟(3)，如果不需要，則執(zhí)行步驟(7)；(3)進行信息采集；(4)根據(jù)獲取的信息進行故障定位；(5)從模型中獲取排障流程進行排障操作；(6)如果確認排障成功；(7)返回。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無人維護系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟(4)中如果根據(jù)獲取的信息不能進行故障定位，則返回步驟(2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無人維護系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟(6)中如果確認排障操作沒有成功，則判斷模型中是否有其他排障操作流程，如果有則執(zhí)行步驟(5)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無人維護系統(tǒng)，其特征在于，所述模型中沒有其他排障操作流程，則執(zhí)行步驟(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無人維護系統(tǒng)，包括機器人、維護模型存儲單元、故障定位和排障單元。該維護模型存儲單元可設(shè)置在總部服務(wù)器、工作站服務(wù)器中，機器人可以通過網(wǎng)絡(luò)登陸總部服務(wù)器、工作站服務(wù)器，調(diào)取故障定位和排障方法。本發(fā)明的模型包括硬件和軟件兩個部分。模型的建立是針對具體的被維護設(shè)備來構(gòu)建具體的模型。模型的建立順序要根據(jù)實現(xiàn)的功能來確定，首先，創(chuàng)建實現(xiàn)無人維護功能所需的硬件環(huán)境，然后，在具體硬件環(huán)境的支持下，根據(jù)硬件寫出程序，即針對具體的被維護設(shè)備建立模型的軟件部分。通過本發(fā)明實現(xiàn)了設(shè)備自身修復(fù)和機器人的實時監(jiān)測維護，大大減少了因故障而停止工作的時間。
文檔編號G05B23/00GK1794124SQ200510115498
公開日2006年6月28日 申請日期2005年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月4日
發(fā)明者劉宗明 申請人:劉宗明