[发明专利]一种基于红外测温的工业机器人故障诊断方法及系统

说明书

本发明涉及机器人监测技术领域，尤其涉及一种基于红外测温的工业机器人故障诊断方法及系统。采用如下技术方案：使用图像采集模块和红外测温模块同时对机器人进行拍摄，通过预先建立的电机模型在可见光图像中确定各轴电机的位置，从而确定各轴电机在红外图像中的位置，从而测得机器人各轴电机的实时温度，以此进行机器人的故障诊断。本发明的优点在于：通过利用图像采集模块和红外测温模块同时对机器人进行拍摄，并将可见光图像和红外图像进行结合，可以对运行中的机器人各轴电机的温度进行实时且准确的检测，提高故障诊断的准确度；同时还将实际的温度与模拟计算的温度进行对比，进一步提高对机器人故障诊断的准确性。

技术领域

本发明涉及机器人监测技术领域，尤其涉及一种基于红外测温的工业机器人故障诊断方法及系统。

背景技术

在全世界的制造业中，工业机器人起到了越来越重要的作用。工业机器人可取代人力进行重复、单一、频繁的工作，其快而精的优势在工业上可以产生很大的效益。同时，机器人的故障问题也是生产过程中无法避免的问题。工业机器人的故障诊断、健康评估是一个重要的环节；其中机器人各轴电机的温度是诊断工业机器人工作情况的重要指标。目前在对机器人的故障诊断中，大多采用红外测温的方式测定机器人各轴电机的温度，而由于需要对机器人进行实时的温度检测，即需要在机器人运行过程中进行温度检测，因此很难采用自动化的方式进行各轴电机的温度检测，需要人工对红外摄像头拍摄的红外图像进行识别以此获得机器人各轴电机的温度。在公开号为CN 109443553 A的专利中，公开了一种红外测温方法、装置、系统及计算机可读存储介质，其通过对设备进行红外图像采集后，将红外图像与预先构建的该设备的标准图像进行比对，识别所述红外图像中所具有的设备部件，并测量识别出的设备部件的温度。该方法将红外图像与预先构建的设备标准图像进行比对，无法适用于运行过程中设备外形发生改变的设备温度检测，且实际采集的红外图像与标准图像经常存在一定的差别，一般计算机无法对红外图像和标准图像进行准确对应，检测的准确度较低，或者需要人工进行比对，则会降低检测效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于红外测温的工业机器人故障诊断方法及系统，具体在于提供一种可自动对运行中机器人各轴电机进行准确的温度检测并进行故障诊断的方法及系统。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于红外测温的工业机器人故障诊断方法，其特征在于：包括如下步骤：

S01、准备工作；将图像采集模块和红外测温模块相邻设置并对准机器人，并调整图像采集模块和红外测温模块的位置使其拍摄的视野均包含整个机器人的运行范围。

S02、实际温度模型构建；先对机器人的各轴电机构建电机模型，再使用图像采集模块和红外测温模块同时对运行中的机器人进行实时拍摄，获得可见光图像和红外图像；根据机器人各轴电机的电机模型在可见光图像中确定各轴电机的位置，再将红外图像和可见光图像进行对应配对，根据可见光图像中确定的各轴电机的位置确定红外图像中各轴电机的位置，从而得到各轴电机的实际温度数据，以此建立机器人各轴电机的实际温度模型。

S03、对步骤S02建立的机器人各轴电机的实际温度模型进行实时监测，当检测到的温度超过设定的最高温度阀值时，则判断机器人出现故障，并发出警报。

具体的，步骤S02中建立的机器人各轴电机的实际温度模型是将实时检测到的机器人各轴电机的温度值按照时间轴的方式进行记录；步骤S03在对机器人各轴电机的实际温度模型进行监测时，还对机器人各轴电机的升温情况或降温情况进行监测，当升温速率或降温速率出现异常时，同样判断机器人出现故障，并发出警报。

进一步的，步骤S01中的准备工作还包括对摄像头的视觉配对：对图像采集模块拍摄到的可见光图像和红外测温模块拍摄到的红外图像进行配对校正。