CN107491817A - 生产线设备和生产工况的巡检方法及终端设备和机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及设备巡检技术领域，公开了一种生产线设备和生产工况的巡检方法及终端设备和机器人，根据预设空间环境地图和设备的位置信息，生成巡检路线，沿所述巡检路线运动，在运动过程中，监测设备的运行状态。若接收到后台控制设备发送的异常生产线数据或设备故障指令，则移动到与所述异常生产线数据或所述设备故障指令对应的待检修的设备所在位置，采集所述待检修的设备的视频信息和声音信息并上传至所述后台控制设备。本发明可在生产时进行生产线的设备巡检，并能够远程连接后台控制设备，指导现场操作人员针对突发故障进行快速和有效处理。

Description

生产线设备和生产工况的巡检方法及终端设备和机器人

技术领域

本发明涉及设备巡检技术领域，尤其涉及一种生产线设备和生产工况的巡检方法及终端设备和机器人。

背景技术

利用自动巡检设备完成生产线设备的巡检可以提高生产线巡检的工作效率和质量，并能够真正起到减员增效的作用，更快地推进生产线无人值守的进程。

现有的巡检设备功能简单无法实现远程信息交互和远程操作控制。

发明内容

本发明实施例提供了一种生产线设备和生产工况的巡检方法及终端设备和机器人，旨在解决现有的巡检设备功能简单无法实现远程信息交互和远程操作控制的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种生产线设备和生产工况的巡检方法，用于对生产线上的设备和生产工况进行巡检，所述巡检方法包括：

根据预设空间环境地图和设备的位置信息，生成巡检路线。

沿所述巡检路线运动。

在运动过程中，监测设备的运行状态和生产产品状态。

若接收到后台控制设备发送的异常生产线数据或设备故障指令，则移动到与所述异常生产线数据或所述设备故障指令对应的待检修的设备所在位置。

采集所述待检修的设备的视频信息和声音信息并上传至所述后台控制设备。

本发明实施例的第二方面提供了一种终端设备，用于对生产线上的设备和生产工况进行巡检，所述装置包括：

路线生成模块，用于根据预设空间环境地图和设备的位置信息，生成巡检路线。

运动模块，用于沿所述巡检路线运动。

监测模块，用于在运动过程中，监测设备的运行状态和生产产品状态。

异常处理模块，用于若接收到后台控制设备发送的异常生产线数据或设备故障指令，则移动到与所述异常生产线数据或所述设备故障指令对应的待检修的设备所在位置。

信息采集模块，用于采集所述待检修的设备的视频信息和声音信息并上传至所述后台控制设备。

本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述生产线设备和生产工况的巡检方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述生产线设备和生产工况的巡检方法的步骤。

本发明实施例的第五方面提供了一种机器人，包括视频和声音采集模块、处理器模块和行走机构，还包括上述终端设备，以执行上述生产线设备和生产工况的巡检方法，还包括上述的计算机可读存储介质。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：根据预设空间环境地图和设备的位置信息，生成巡检路线，沿所述巡检路线运动，在运动过程中，监测设备的运行状态。若接收到后台控制设备发送的异常生产线数据或设备故障指令，则移动到与所述异常生产线数据或所述设备故障指令对应的待检修的设备所在位置，采集所述待检修的设备的视频信息和声音信息并上传至所述后台控制设备。本发明可在生产时进行生产线的设备巡检，并能够远程连接后台控制设备，指导现场操作人员针对突发故障进行快速和有效处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一个实施例提供的生产线设备和生产工况的巡检方法的实现流程图；

图2是本发明的一个实施例提供的图1中步骤S101的实现流程图；

图3是本发明的一个实施例提供的图1中步骤S103的实现流程图；

图4是本发明的一个实施例提供的终端设备的结构框图；

图5是本发明的一个实施例提供的图4中路线生成模块的结构框图；

图6是本发明的一个实施例提供的图4中监测模块的结构框图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例1：

如图1所示，为本发明的一个实施例提供的一种生产线设备和生产工况的巡检方法，用于对生产线上的设备和生产工况进行巡检，所述方法包括：

步骤S101，根据预设空间环境地图和设备的位置信息，生成巡检路线。

步骤S102，沿巡检路线运动。

步骤S103，在运动过程中，监测设备的运行状态和生产产品状态。

步骤S104，若接收到后台控制设备发送的异常生产线数据或设备故障指令，则移动到与异常生产线数据或设备故障指令对应的待检修的设备所在位置。

步骤S105，采集待检修的设备的视频信息和声音信息并上传至后台控制设备。

在一个实施例中，图1中的巡检方法应用于自动巡检设备，自动巡检设备可以为巡检车或机器人。

可选的，巡检车的底部设置有转轮。

可选的，机器人上设置有行走机构，可以模拟人体动作走动。

在一个实施例中，被巡检的设备可以为生产产品用的设备，或者生产车间中的一些其他的辅助设备，甚至可以为工人。

在一个实施例中，步骤S101之前，所述方法还包括：

1)若当前处于预设空间环境，则在运动过程中利用摄像装置获取预设空间环境的图像信息。

2)利用预设建模算法，根据在运动过程中的位置变化和预设空间环境的图像信息，构建预设空间环境地图。

在一个实施例中，预设建模算法为视觉SLAM(simultaneous localization andmapping，即时定位与地图构建)算法。

视觉SLAM算法可以描述为：机器人在未知环境中从一个未知位置开始移动，在移动过程中根据位置估计和地图进行自身定位，同时在自身定位的基础上建造增量式地图，实现机器人的自主定位和导航。

在一个实施例中，步骤S101具体包括：

1)根据预设空间环境地图，获取预设空间环境中的障碍物的位置。

2)在预设空间环境地图中标注障碍物的位置，并根据预设边界条件，生成障碍物标注。

3)根据障碍物标注，生成避开障碍物所在位置的巡检路线。

本实施例可通过自主导航实现自主避障以及选择合适的巡检路线，可以在工业***等环境复杂的生产工房工作，减少了人为工作，提高了安全性。

在一个实施例中，步骤S101还包括：

1)在运动过程中利用摄像装置拍摄设备的图像以获取设备的当前位置信息。

2)通过预设建模算法获取自身位置信息。

3)根据设备的当前位置信息以及自身位置信息，得到与设备之间的位置关系。

4)根据位置关系和预设空间环境地图，生成巡检路线。

在一个实施例中，所述位置关系包括自动巡检设备与每个设备之间的距离和角度。

在具体应用中，摄像装置安装在自动巡检设备上，可以利用对焦原理得到自动巡检设备与每个设备之间以及不同设备之间的距离，根据摄像装置移动的角度得到自动巡检设备与每个设备之间的位置夹角。

以一个具体应用场景为例，自动巡检设备在某个生产车间内巡检生产设备，则此生产车间的内部环境即为预设空间环境，利用自动巡检设备上安装的摄像头获取生产车间内部环境的图像，自动巡检设备根据获取的图像，利用视觉SLAM算法生成地图，然后根据摄像头拍摄的生产设备的图像获取其在生产车间内的当前位置，利用视觉SLAM算法得到自动巡检设备的自身位置，从而生成巡检路线。

在一个实施例中，步骤S102还包括：

若当前处于预设空间环境，按照所述巡检路线依次移动至每个设备所在位置。

在一个实施例中，步骤S103具体包括：

1)采集设备的音频信息和视频信息。

2)将音频信息和视频信息上传至后台控制设备，音频信息和视频信息用于辅助判断其对应的设备的运行状态。

在具体应用中，利用语音装置采集设备的音频信息，利用摄像装置采集设备的视频信息。

在具体应用中，后台控制设备根据音频信息和视频信息进行分析，判断其对应的设备的运行状态。后台控制设备还可以控制本巡检方法的执行主体(例如自动巡检设备、巡检车或机器人等)的移动路线和动作。

在一个实施例中，步骤S103还包括：

1)利用摄像装置获取每个设备的运行状态信息。

2)根据运行状态信息，判断对应设备的运行状态是否正常。

3)若运行状态正常，则移动至下一个设备所在位置。

4)若运行状态异常，则发出报警信号。

在一个实施例中，步骤S105之后，所述方法还包括：

接收所述后台控制设备发送的维修步骤提示信息并显示，所述维修步骤提示信息用于指导维修人员对所述待检修的设备进行维修操作。

本发明实施例可在生产时进行生产线的设备巡检，并能够远程连接后台控制设备，指导现场操作人员针对突发故障进行快速和有效处理。通过语音装置和视频装置进行通信，实现远程维护工程师指导现场操作人员针对突发故障进行快速和有效处理，避免了巡检人员在工业***生产工房危险区域工作，通过远程连接维护工程师解决现场突发故障缩短了恢复生产线正常运行的时间，降低了维护售后的成本。同时在生产结束时，后台控制设备能通过自动巡检设备指导和监督维护人员按要求对设备进行正确保养，并将保养记录与采集的视频信息和声音信息进行绑定，提高了日常设备维护，巡检等工作的真实性。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，图1所对应的实施例中的步骤S101具体包括：

步骤S201，根据预设空间环境地图、设备的位置信息和生产状态信息，生成巡检路线，所述生产状态信息用于表征设备为正常运行状态、设备为异常运行状态或设备为停止运行状态。

本发明实施例中，根据不同的生产状态信息生成不同的巡检路线，例如，当设备为停止运行状态时，不巡检此设备；当设备为异常运行状态时，将此设备设为第一个巡检目标，需要立即巡检此设备；当设备为正常运行状态时，按照预设顺序巡检。本实施例可以根据不同的生产状态采取不同的巡检方式，在设备停运时不巡检，减少了运行成本，提高巡检效率，在设备异常时即时检查，缩短故障排除的时间，避免发生重大事故。

如图3所示，在本发明的一个实施例中，图1所对应的实施例中的步骤S103具体包括：

步骤S301，获取设备的运行状态和生产产品状态。

步骤S302，将所述运行状态和所述生产产品状态与预设模型数据进行对比，确认设备当前的运行状态和产品质量是否符合预设条件，所述设备当前的运行状态至少包括以下一项：生产运行工艺参数、安全运行状态。

步骤S303，当所述设备当前的运行状态或所述产品质量不符合预设条件时，移动至对应设备所在位置，以便于对所述设备当前的运行状态或所述产品质量重新检查确认。

在具体应用中，步骤S301中，生产产品状态包括原材料、半成品和/或成品的状态。相应地，产品质量包括原材料、半成品和成品的质量。

在具体应用中，对设备当前的运行状态或产品质量进行重新检查确认，可以采集设备的视频信息发送至后台控制设备，作业人员观看视频后做出人工判断。

在一个实施例中，步骤S303之后，还包括：对设备当前的运行状态或产品质量进行第二次检查，当第二次检查后确定设备当前的运行状态或产品质量不符合预设条件时，发出报警提醒，并向相应设备发出停机指令。

本发明实施例可以替代工房巡检人员，减少了危险工房的工作人员，并且提高了巡检的真实性；当设备故障停机检修时，通过远程音视频协同解决现场问题，提高了解决问题的效率，降低了企业维护成本；后台控制设备根据音视频信息进行分析，促进了生产线的设备维护，提高了巡检的有效性。

应理解，上述实施例中各步骤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。

实施例2：

如图4所示，本发明的一个实施例提供的终端设备100，用于执行图1所对应的实施例中的方法步骤，其包括：

路线生成模块110，用于根据预设空间环境地图和设备的位置信息，生成巡检路线。

运动模块120，用于沿巡检路线运动。

监测模块130，用于在运动过程中，监测设备的运行状态和生产产品状态。

异常处理模块140，用于若接收到后台控制设备发送的异常生产线数据或设备故障指令，则移动到与异常生产线数据或设备故障指令对应的待检修的设备所在位置。

信息采集模块150，用于采集待检修的设备的视频信息和声音信息并上传至后台控制设备。

如图5所示，在本发明的一个实施例中，图4所对应的实施例中的路线生成模块110还包括用于执行图2所对应的实施例中的方法步骤的结构，其包括：

路线生成单元111，用于根据预设空间环境地图、设备的位置信息和生产状态信息，生成巡检路线，所述生产状态信息用于表征设备为正常运行状态、设备为异常运行状态或设备为停止运行状态。

如图6所示，在本发明的一个实施例中，图4所对应的实施例中的监测模块130还包括用于执行图3所对应的实施例中的方法步骤的结构，其包括：

状态获取单元131，用于获取设备的运行状态和生产产品状态；

模型比对单元132，用于将所述运行状态和所述生产产品状态与预设模型数据进行对比，确认设备当前的运行状态和产品质量是否符合预设条件，所述设备当前的运行状态至少包括以下一项：生产运行工艺参数、安全运行状态；

二次检查单元133，用于当所述设备当前的运行状态或所述产品质量不符合预设条件时，移动至对应设备所在位置，以便于对所述设备当前的运行状态或所述产品质量重新检查确认。

在一个实施例中，终端设备100还包括其他功能模块/单元，用于实现实施例1中各实施例中的方法步骤。

实施例3：

本发明实施例还提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如实施例1中所述的各实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至步骤S105。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现如实施例2中所述的各装置实施例中的各模块的功能，例如图4所示的模块110至150的功能。

所述终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器可以是所述终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。所述存储器也可以是所述终端设备的外部存储设备，例如所述终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

实施例4：

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如实施例1中所述的各实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至步骤S105。或者，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例2中所述的各装置实施例中的各模块的功能，例如图4所示的模块110至150的功能。

所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

实施例5：

本发明实施例还提供了一种机器人，包括视频和声音采集模块、处理器模块和行走机构，还包括实施例2中的终端设备100，以执行实施例1中的生产线设备和生产工况的巡检方法，还包括实施例3中的终端设备以及实施例4中的计算机可读存储介质。

本发明所有实施例中的模块或单元，可以通过通用集成电路，例如CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)，或通过ASIC(Application Specific IntegratedCircuit，专用集成电路)来实现。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例***中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

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 (10)

1.一种生产线设备和生产工况的巡检方法，用于对生产线上的设备和生产工况进行巡检，其特征在于，所述巡检方法包括：

根据预设空间环境地图和设备的位置信息，生成巡检路线；

沿所述巡检路线运动；

在运动过程中，监测设备的运行状态和生产产品状态；

若接收到后台控制设备发送的异常生产线数据或设备故障指令，则移动到与所述异常生产线数据或所述设备故障指令对应的待检修的设备所在位置；

采集所述待检修的设备的视频信息和声音信息并上传至所述后台控制设备。

2.根据权利要求1所述的生产线设备和生产工况的巡检方法，其特征在于，所述根据预设空间环境地图和设备的位置信息，生成巡检路线，具体包括：

根据预设空间环境地图、设备的位置信息和生产状态信息，生成巡检路线，所述生产状态信息用于表征设备为正常运行状态、设备为异常运行状态或设备为停止运行状态。

3.根据权利要求1所述的生产线设备和生产工况的巡检方法，其特征在于，所述在运动过程中，监测设备的运行状态和生产产品状态，具体包括：

获取设备的运行状态和生产产品状态；

将所述运行状态和所述生产产品状态与预设模型数据进行对比，确认设备当前的运行状态和产品质量是否符合预设条件，所述设备当前的运行状态至少包括以下一项：生产运行工艺参数、安全运行状态；

当所述设备当前的运行状态或所述产品质量不符合预设条件时，移动至对应设备所在位置，以便于对所述设备当前的运行状态或所述产品质量重新检查确认。

4.根据权利要求1所述的生产线设备和生产工况的巡检方法，其特征在于，所述在运动过程中，监测设备的运行状态和生产产品状态，还包括：

采集设备的音频信息和视频信息；

将所述音频信息和所述视频信息上传至所述后台控制设备，所述音频信息和所述视频信息用于辅助判断其对应的设备的运行状态。

5.一种终端设备，用于对生产线上的设备和生产工况进行巡检，其特征在于，所述装置包括：

路线生成模块，用于根据预设空间环境地图和设备的位置信息，生成巡检路线；

运动模块，用于沿所述巡检路线运动；

监测模块，用于在运动过程中，监测设备的运行状态和生产产品状态；

异常处理模块，用于若接收到后台控制设备发送的异常生产线数据或设备故障指令，则移动到与所述异常生产线数据或所述设备故障指令对应的待检修的设备所在位置；

信息采集模块，用于采集所述待检修的设备的视频信息和声音信息并上传至所述后台控制设备。

6.根据权利要求5所述的终端设备，其特征在于，所述路线生成模块具体包括：

路线生成单元，用于根据预设空间环境地图、设备的位置信息和生产状态信息，生成巡检路线，所述生产状态信息用于表征设备为正常运行状态、设备为异常运行状态或设备为停止运行状态。

7.根据权利要求5所述的终端设备，其特征在于，所述监测模块包括：

状态获取单元，用于获取设备的运行状态和生产产品状态；

模型比对单元，用于将所述运行状态和所述生产产品状态与预设模型数据进行对比，确认设备当前的运行状态和产品质量是否符合预设条件，所述设备当前的运行状态至少包括以下一项：生产运行工艺参数、安全运行状态；

二次检查单元，用于当所述设备当前的运行状态或所述产品质量不符合预设条件时，移动至对应设备所在位置，以便于对所述设备当前的运行状态或所述产品质量重新检查确认。

8.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。

10.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括视频和声音采集模块、处理器模块和行走机构，所述机器人还包括如权利要求5至7任一项所述的终端设备，以执行如权利要求1至4任一项所述的方法，还包括如权利要求8所述的终端设备以及如权利要求9所述的计算机可读存储介质。