[發明專利]用于分析至少一個異常的原因的方法

在審

• 申請號: 201910505857.1
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN110597698A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: M.比肖夫
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: G06F11/34
• 分類號: G06F11/34;G05B19/05;G05B19/042
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 孫云漢;劉春元

用于分析至少一個異常的原因的方法。本發明用于分析至少一個異常的原因的方法，其具有如下步驟：接收所要分析的狀態數據組，其具有至少一個異常；確定至少一個之前的狀態數據組；基于至少一個之前的狀態數據組來確定至少一個可替換的之前的狀態數據組；通過對至少一個可替換的之前的狀態數據組進行仿真來確定至少一個經仿真的數據組；將至少一個經仿真的數據組與所要分析的狀態數據組進行比較；確定在至少一個經仿真的數據組與所要分析的狀態數據組之間的相似值；根據相似值，輸出至少一個經仿真的數據組、至少一個可替換的之前的狀態數據組，作為至少一個異常或至少一個故障報告的原因。本發明還涉及相對應的自主單元和相對應的計算機程序產品。

技術領域

本發明涉及一種計算機實現的用于分析至少一個異常的原因的方法。本發明還針對一種相對應的自主單元和一種計算機程序產品。本發明尤其可用在自動化技術和機器人技術的技術領域。

背景技術

故障原因分析（“root cause analysis（根本原因分析）”）在自動化技術和機器人技術中越來越重要。故障原因分析旨在識別并且分析異常的原因。異常例如可以是故障、特殊情況、反常狀態、干擾、異常的或未預料到的表現、問題或者事故。例如，故障原因分析在自動化設施、如生產-制造設施或者生產線以及機器人系統中起重要的作用。

例如，在工業機器人的工作過程中可能出現故障。在此，該故障可能由于工業機器人或者由于周圍環境而造成。參考工業機器人，在機器人手臂上的夾具可以夾持對象。在運動時，對象掉落。為此，可能存在不同的原因，例如，對象在運動時撞到障礙物上，該對象的摩擦較小并且因此從夾具中滑動，夾具沒有在正確的位置夾持該對象，因為傳感器提供了錯誤的數據，或者夾具夾持該對象的力太小，比如因為夾具的執行器為此的最大力不足。

按照現有技術，手動地進行故障原因分析。然而，故障原因分析由此花費高而且復雜。還公知測試和維護方案，以便對于專家來說使對故障原因的識別變得容易。常規的方案尤其是“記錄（Logging）”和“遠程監控（Remote Monitoring）”。記錄（Logging）是對例如系統狀態和來自周圍環境的測量數據的記錄。遠程監控是對設施或系統、如工業機器人的外部監控。

例如，借助于這些方案，上文的工業機器人可以以秒時間間隔來存儲每個關節在空間中的姿態和夾具在空間中的位置。在夾具上的壓力傳感器的測量數據同樣被存儲。依據這些數據可以確定用怎樣的力來夾持對象。附加地，可以在手臂上安裝立體攝像機，利用該立體攝像機可以拍攝周圍環境、對象和手而且將它們重構為空間中的三維對象。利用這種數據，向專家提供了良好的基礎，用于故障原因分析，如對上文的掉落的對象的故障原因分析。

然而，已知的方案關于越來越多的自動化和工業4.0方面不足，因為這些方案費時而且錯誤多以及需要專家知識。因而值得期望的是：提供一種自主單元，該自主單元獨立地執行故障原因分析以及還可以采取應對措施。

因而，本發明提出了如下任務：提供一種用于自主單元的方法，該方法高效地并且可靠地分析至少一個異常的原因。

發明內容

按照本發明，上面提到的任務通過一種用于分析至少一個異常的原因的方法來解決，該方法具有如下步驟：

a. 接收所要分析的狀態數據組，該狀態數據組具有至少一個異常；

b. 確定至少一個之前的狀態數據組；

c. 基于該至少一個之前的狀態數據組來確定至少一個可替換的之前的狀態數據組；

d. 通過對該至少一個可替換的之前的狀態數據組進行仿真來確定至少一個經仿真的數據組；

e. 將該至少一個經仿真的數據組與所要分析的狀態數據組進行比較；

f. 確定在該至少一個經仿真的數據組與所要分析的狀態數據組之間的相似值；而且