[發(fā)明專利]用于診斷機(jī)器人的方法和設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880099887.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN113167680A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫何青;張佳帆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號(hào): G01M13/028
• 分類號(hào): G01M13/028;G01M13/045
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 張鵬

提出一種用于診斷機(jī)器人的方法。該方法包括：獲取機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)部件在機(jī)器人的運(yùn)行期間生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)的頻譜(210)；基于旋轉(zhuǎn)部件的子部件的物理特性和速度，從頻譜中確定子部件的頻率幅度(220)；以及通過比較頻率幅度與閾值幅度來檢測(cè)子部件的故障(230)。還提出一種用于診斷機(jī)器人的設(shè)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的實(shí)施例總體上涉及機(jī)器人診斷，更具體地涉及一種用于診斷機(jī)器人的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

機(jī)器人在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮重要作用，因?yàn)樗鼈兡軌虮热祟惞ぷ鞲臁⒏_并且運(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng)。隨著越來越多的機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)行，盡早發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致性能損失甚至工廠停機(jī)的故障變得越來越重要，以最大程度地減少對(duì)用戶操作的影響。

現(xiàn)有技術(shù)中的主要解決方案關(guān)注于系統(tǒng)級(jí)的機(jī)器人異常檢測(cè)，以診斷本地機(jī)器人。然而，這些解決方案無法在子組件級(jí)上標(biāo)識(shí)故障源，使得故障源的診斷/標(biāo)識(shí)不準(zhǔn)確。

另外，現(xiàn)有技術(shù)中的其他解決方案需要機(jī)器人首先停止工作，然后在特定運(yùn)動(dòng)周期下測(cè)量機(jī)器人的數(shù)據(jù)。然后，將所測(cè)量的數(shù)據(jù)與具有相同運(yùn)動(dòng)周期的機(jī)器人的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以標(biāo)識(shí)故障源。這些方法需要特定運(yùn)動(dòng)周期，這會(huì)打斷正常生產(chǎn)過程并且導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的實(shí)施例提出了用于診斷機(jī)器人的解決方案。

在第一方面中，本公開的實(shí)施例提供了一種用于診斷機(jī)器人的方法。該方法包括：獲取機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)部件在機(jī)器人的運(yùn)行期間生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)的頻譜；基于旋轉(zhuǎn)部件的子部件的物理特性和速度，從頻譜中確定子部件的頻率幅度；以及通過比較頻率幅度與閾值幅度來檢測(cè)子部件的故障。

在一些實(shí)施例中，檢測(cè)故障包括：響應(yīng)于頻率幅度超過閾值幅度，檢測(cè)到子部件具有故障。

在一些實(shí)施例中，獲取運(yùn)動(dòng)信號(hào)的頻譜包括：在時(shí)域中獲取運(yùn)動(dòng)信號(hào)；以基于旋轉(zhuǎn)部件的速度而確定的采樣率對(duì)運(yùn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行重采樣；以及基于經(jīng)重采樣的運(yùn)動(dòng)信號(hào)來確定頻譜。

在一些實(shí)施例中，物理特性包括子部件的一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)和/或一個(gè)或多個(gè)尺寸參數(shù)。

在一些實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)信息指示以下至少一項(xiàng)：旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)部件的控制電流、旋轉(zhuǎn)部件的扭矩、以及旋轉(zhuǎn)部件的加速度。

在一些實(shí)施例中，子部件包括以下至少一個(gè)部分：變速箱的齒輪；電機(jī)的軸；以及電機(jī)或變速箱的軸承。

在第二方面中，本公開的實(shí)施例提供了一種用于診斷機(jī)器人的設(shè)備。該設(shè)備包括控制器和存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器被耦合到控制器并且存儲(chǔ)機(jī)器可執(zhí)行指令，這些機(jī)器可執(zhí)行指令被控制器執(zhí)行時(shí)，使機(jī)器人執(zhí)行動(dòng)作，這些動(dòng)作包括：獲取機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)部件在機(jī)器人的運(yùn)行期間生成的運(yùn)動(dòng)信號(hào)的頻譜；基于旋轉(zhuǎn)部件的子部件的物理特性和速度，從頻譜中確定子部件的頻率幅度；以及通過比較頻率幅度與閾值幅度來檢測(cè)子部件的故障。

附圖說明

通過以下參考附圖的具體實(shí)施方式，本文中所公開的實(shí)施例的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加易于理解。在附圖中，在示例中以非限制性方式對(duì)本文中所公開的實(shí)施例進(jìn)行說明，其中：

圖1示出了根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的工業(yè)機(jī)器人和用于診斷機(jī)器人的設(shè)備的框圖；

圖2示出了根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的用于診斷機(jī)器人的方法的流程圖；

圖3示出了根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的用于診斷機(jī)器人的方法的流程圖；

圖4示出了根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)信號(hào)的波形；以及

圖5示出了根據(jù)本公開的一些實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)信號(hào)的頻譜。

在所有附圖中，相同或相應(yīng)的附圖標(biāo)記指代相同或相應(yīng)的部分。

具體實(shí)施方式