[发明专利]一种列车上水机器人容错控制系统及方法

说明书

本发明属于机器人技术领域，具体提供了一种列车上水机器人容错控制系统及方法，通过速度传感器来监测上水机器人各个关节的速度，若速度发生了突变，则说明电源断电或者是该关节处发生了碰撞，从而开启备用电源，并将该关节抱死或者整个上水机器人进行抱死，以确保安全，并对该故障信息进行储存，一方面，当上水机器人的位置状态重现该故障时的状态时开启自由度退化模式，避免再次发生相同的碰撞，另一方面，当下次发生相同故障时还可以调取历史故障排出记录找到相应的维修方法。该系统不仅提高了上水机器人在上水过程中的容错率，且降低了故障发生率，提高列车上水的效率，降低了成本。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种列车上水机器人容错控制系统及方法。

背景技术

随着机器人技术的发展，近年来工业机器人在码垛、车间装配、焊接、喷涂等领域都得到了较大的普及，但在铁路行业，工业机器人的应用并不常见，尤其是在旅客列车上水领域，依靠人工的上水方式在“智慧铁路”的发展趋势下，其数据无法同步，自控水平低下，安全隐患大，效率低等弊端愈发凸显。

现有的专利200920307174.7公布了一种铁路旅客列车自动上水装置，该方法包括AC/DC模块、液位开关、上水开关、继电器和供水电磁阀，其工作原理是将装置的进水管与车站上水管连接，闭合上水开关后，上水电磁阀得电，装置开始上水，当水箱中水位达到预设值后，供水电磁阀掉电，供水结束，该方法也只涉及列车上水装置，且仅能实现上水结束后阀门自动关闭的功能，当遇到故障时没有一个具体的高效的解决方案。

人工上水安全隐患大，效率低下，劳动强度高，采用机器人代替人工执行上水操作是未来的一个发展方向，但上水机器人系统复杂，一旦某个部位或器件发生故障，都有可能影响机器人正常工作。对于机器人常见的故障，应考虑适当的容错措施。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中列车上水机器人容错率低的问题。

为此，本发明提供了一种列车上水机器人容错控制系统，其特征在于：包括备用电池模块、关节抱死模块和故障数据库模块、速度传感器及控制器；

所述速度传感器用于检测上水机器人各关节的运动速度；

所述备用电池模块用于当上水机器人断电时给该上水机器人供电；

所述关节抱死模块用于当上水机器人断电时锁死该上水机器人，所述关节抱死模块与所述备用电池模块电连接；

所述故障数据库模块用于记录上水机器人的故障信息；

所述控制器用于根据所述速度传感器的信息控制所述关节抱死模块的状态。

优选地，所述故障数据库模块包括信息调用单元及故障记录模块，所述故障记录模块用于记录上水机器人发生故障的当时故障信息及上水机器人发生故障之前的历史故障信息，所述信息调用单元用于调取所述历史故障信息。

优选地，所述历史故障信息包括上水机器人发生故障的记录信息及对应解决方法。

优选地，所述关节抱死模块包括全关节抱死单元，所述全关节抱死模块用于当上水机器人发生故障后对该上水机器人的全部关节锁死。

优选地，所述关节抱死模块包括局部关节抱死模块，所述局部关节抱死模块用于当上水机器人发生故障后对该上水机器人的部分关节锁死。

优选地，所述控制器为单片机、DSP或FPGA。

优选地，所述速度传感器包括线速度传感器及角速度传感器。

本发明还提供了一种列车上水机器人容错控制方法，包括：

当速度传感器检测到上水机器人的关节的速度突变，启动备用电源；

控制器控制速度突变的关节抱死；