專利名稱：借助于實(shí)時(shí)傳輸多媒體信息的機(jī)器診斷/服務(wù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制、調(diào)整、監(jiān)視和/或診斷機(jī)器的控制設(shè)備和方法，它包括一個(gè)處理裝置，用于處理遠(yuǎn)離該處理裝置的數(shù)據(jù)處理裝置的數(shù)據(jù)和與之進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。此外本發(fā)明還涉及一種控制系統(tǒng)，它包括一個(gè)此類的控制設(shè)備和數(shù)據(jù)處理裝置以及一個(gè)用于在控制設(shè)備與數(shù)據(jù)處理裝置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的遠(yuǎn)程通信裝置。
自動(dòng)化機(jī)器當(dāng)前一般就地由操作者操作或由服務(wù)人員檢修和監(jiān)視。同樣常見的是，操作者就地與服務(wù)中心(熱線)通過電話聯(lián)絡(luò)，以便按專家的指示操作自動(dòng)化機(jī)器。操作者與服務(wù)人員之間的聯(lián)絡(luò)通常不僅可借助所謂的電話熱線，而且還可以通過傳真或E-Mail進(jìn)行。
此外已知一些技術(shù)，控制數(shù)據(jù)可用這些技術(shù)傳輸給設(shè)在遠(yuǎn)處的計(jì)算機(jī)，這樣控制參數(shù)就可以通過所謂的遠(yuǎn)程服務(wù)受到觀察和改變。
已知系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于，操作者受自動(dòng)化技術(shù)的訓(xùn)練通常沒有達(dá)到這樣的程度，即他能毫無問題地理解服務(wù)人員的指示。另一方面，對(duì)服務(wù)人員而言，當(dāng)數(shù)據(jù)或參數(shù)只能通過不熟練的操作者向服務(wù)人員傳送時(shí)，他也難以或不可能對(duì)自動(dòng)化機(jī)器作出診斷。
本發(fā)明的目的在于，改善在自動(dòng)化機(jī)器以及機(jī)器的操作者與遠(yuǎn)程的服務(wù)部門之間的數(shù)據(jù)交換。
本發(fā)明的目的可通過一種用于控制、調(diào)整、監(jiān)視和/或診斷機(jī)器的控制設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，該控制設(shè)備包括一個(gè)處理裝置，用于處理遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)處理裝置的數(shù)據(jù)和與之進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，其中，通過處理裝置可以處理和傳輸多媒體信息。
此外，本發(fā)明的上述目的還通過采用一種通過提供使用控制設(shè)備和遠(yuǎn)離它設(shè)置的數(shù)據(jù)處理裝置以控制、調(diào)整、監(jiān)視和/或診斷機(jī)器的方法來實(shí)現(xiàn)，其中，控制設(shè)備與數(shù)據(jù)處理裝置通過遠(yuǎn)程通信裝置互相連接，并通過在控制設(shè)備與數(shù)據(jù)處理裝置之間的遠(yuǎn)程通信裝置實(shí)時(shí)傳輸多媒體信息形式的控制和/或監(jiān)視數(shù)據(jù)。
關(guān)于本發(fā)明的控制設(shè)備以及本發(fā)明的方法有利的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在從屬權(quán)利要求中描述。
因此，本發(fā)明允許自動(dòng)化機(jī)器的操作者以及服務(wù)人員用多媒體的方式相互傳送數(shù)據(jù)和信息。例如，服務(wù)人員可以通過電視圖像在線觀察自動(dòng)化機(jī)器，而不是根據(jù)操作者的描述作指示。
下面借助附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明，附圖中

圖1示出在機(jī)器的操作者與遠(yuǎn)端服務(wù)人員之間按先有技術(shù)的簡單聯(lián)絡(luò)；圖2示出按先有技術(shù)的遠(yuǎn)程服務(wù)設(shè)施；圖3示出按本發(fā)明第一種實(shí)施形式的UMTS服務(wù)連接；圖4示出按本發(fā)明第二種實(shí)施形式的具有真實(shí)性增強(qiáng)裝置的服務(wù)連接；圖5示出按本發(fā)明第三種實(shí)施形式的有多個(gè)服務(wù)人員的服務(wù)系統(tǒng)；以及圖6示出按本發(fā)明第四種實(shí)施形式的有多個(gè)服務(wù)器的具有一個(gè)UMTS網(wǎng)的服務(wù)系統(tǒng)。
下面的實(shí)施形式表示本發(fā)明優(yōu)選的應(yīng)用。
按本發(fā)明的設(shè)備或按本發(fā)明的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)首先借助于按圖1和圖2的先有技術(shù)說明。按圖1，機(jī)器MA有一控制單元CO。操作者US操縱機(jī)器MA以及控制單元CO。操作者US與所謂的遠(yuǎn)端服務(wù)人員SE通過電話或傳真TE聯(lián)系。服務(wù)人員為此可例如有一條熱線。
按圖2，操作者US與服務(wù)人員SE之間的電話連線TE通過遠(yuǎn)程服務(wù)連線TS補(bǔ)充。在此類遠(yuǎn)程服務(wù)方面，遠(yuǎn)端服務(wù)人員SE可以從屏幕上看到并修改控制參數(shù)。此外，服務(wù)人員SE可以在必要時(shí)將修改過的控制參數(shù)通過遠(yuǎn)程服務(wù)連線TS回送給控制設(shè)備CO或機(jī)器MA。
所描述的在操作者US與服務(wù)人員SE之間的數(shù)據(jù)通信，現(xiàn)在在圖3所示的本發(fā)明的第一種實(shí)施形式中，通過兩條UMTS(通用移動(dòng)電話服務(wù))連線UC1和UC2補(bǔ)充。服務(wù)人員SE通過在控制單元CO處的UMTS服務(wù)器SV經(jīng)UMTS連線UC2實(shí)時(shí)地獲得機(jī)器的，例如Web攝像機(jī)的實(shí)況圖像及運(yùn)動(dòng)圖像，然后服務(wù)人員SE可通過UMTS連線UC1向操作者US在UMTS設(shè)備HA上發(fā)布指令以便操作機(jī)器MA。這種UMTS設(shè)備HA可由手機(jī)、手持的或例如掌上裝置構(gòu)成。指令也可包含運(yùn)動(dòng)的畫面。這樣操作者US就可以有能力理解服務(wù)人員SE有時(shí)較復(fù)雜的指令。此外，UMTS連線UC2允許由服務(wù)人員SE直接觀察機(jī)器MA的運(yùn)行狀況，無需根據(jù)操作者US了解的情況作指示。
圖4所示為本發(fā)明的第二種實(shí)施形式，它是圖3所示的第一種實(shí)施形式的進(jìn)一步拓展，其中設(shè)置了一個(gè)操作者US使用的真實(shí)性增強(qiáng)(Augmented-Reality)裝置AD。該真實(shí)性增強(qiáng)裝置AD通過UMTS連線UC1與服務(wù)人員SE的數(shù)據(jù)處理裝置DP連接。此外，真實(shí)性增強(qiáng)裝置AD通過一個(gè)真實(shí)性增強(qiáng)回路AL與機(jī)器MA及機(jī)器的控制單元CO連接。
服務(wù)人員SE可通過UMTS連線UC1直接控制操作者US的真實(shí)性增強(qiáng)裝置AD。操作者US可以借助真實(shí)性增強(qiáng)回路與機(jī)器MA通信，在這種情況下例如當(dāng)前的或記錄的機(jī)器數(shù)據(jù)被可視化和動(dòng)畫化。服務(wù)人員SE可在此真實(shí)性增強(qiáng)回路AL中直接參與(einklinken)。真實(shí)性增強(qiáng)裝置AD例如是可輸入視頻圖像序列的眼鏡。圖1至3中所示的操作者US與服務(wù)人員SE之間的電話或傳真連線TE當(dāng)然可以繼續(xù)存在。
本發(fā)明的第三實(shí)施形式在于，當(dāng)有多個(gè)服務(wù)中心及服務(wù)人員SE1、SE2時(shí)，它們通過其數(shù)據(jù)處理裝置DP1、DP2與要控制的機(jī)器MA及操作人員US聯(lián)系。除了在前面的圖1至4中所表示的連線外，還存在一條或多條寬帶或UMTS通信連線UC11、UC12、UC21、UC22，用于在操作者US及機(jī)器MA與服務(wù)人員SE1、SE2之間的多媒體數(shù)據(jù)交換。在這里，UMTS連線UC11和UC12與圖4中的UMTS連線UC1有相同的功能，同樣，UMTS連線UC21和UC22與圖4中的UMTS連線UC2有相同的功能。
以類似的方式，可在每個(gè)服務(wù)部門SE1、SE2與機(jī)器MA的控制單元CO之間建立遠(yuǎn)程服務(wù)連線TS1、TS2。采用本系統(tǒng)，可以例如除控制設(shè)備生產(chǎn)廠的服務(wù)人員SE1外，還有一個(gè)或多個(gè)其他的例如機(jī)器生產(chǎn)廠的服務(wù)人員SE2，特別是，他們可以同時(shí)與機(jī)器MA的操作者US通訊。借助UMTS連線UC11、UC12的相應(yīng)返回信道和/或通過專用的會(huì)議連線CC可以建立會(huì)議線路。
如在前面的那些實(shí)施形式中那樣，在第三種實(shí)施形式中的UMTS連線可以全部或個(gè)別地用可以實(shí)時(shí)傳輸多媒體信息的寬帶傳輸通道代替。
圖6表示本發(fā)明的第四種實(shí)施形式。受控制的機(jī)器MA的實(shí)際狀況用Web攝像機(jī)WE監(jiān)視。Web攝像機(jī)WE向UMTS服務(wù)器SV提供圖像，后者再將控制數(shù)據(jù)與機(jī)器MA的控制單元CO進(jìn)行通信。
UMTS服務(wù)器SV連接在英特網(wǎng)或內(nèi)部網(wǎng)IN上。由此它又可以與多個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)器DS1、DS2、DS3連接，例如與用于所謂制造實(shí)施系統(tǒng)(MES)、文檔等的服務(wù)器連接。
此外，UMTS服務(wù)器SV有一條與UMTS網(wǎng)UN1的連接。該UMTS網(wǎng)UN1與不同的服務(wù)提供者的多個(gè)數(shù)據(jù)處理裝置DP1、DP2連接，例如一個(gè)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集裝置OD連接。服務(wù)提供者的數(shù)據(jù)處理裝置DP1、DP2分別與自己的所謂知識(shí)庫KB1、KB2連接。此外，它們通過UMTS網(wǎng)UN2、UN3彼此連接和與運(yùn)行數(shù)據(jù)采集裝置OD連接。
在第四種實(shí)施形式中采用的數(shù)據(jù)網(wǎng)IN、UN1、UN2、UN3可用任何其他恰當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)代替或互相組合。
因此，在圖6所示的布局中，通過一個(gè)UMTS網(wǎng)UN1將不同的服務(wù)設(shè)施，例如控制設(shè)備生產(chǎn)廠、機(jī)器生產(chǎn)廠、運(yùn)行數(shù)據(jù)采集裝置等的服務(wù)設(shè)施與一個(gè)機(jī)器控制設(shè)施CO的UMTS服務(wù)器SV連接。在這里，這一個(gè)個(gè)服務(wù)設(shè)施還可以再通過UMTS網(wǎng)UN2、UN3或其他的通信媒體，與UMTS服務(wù)器SV或圖中未表示的操作者US建立會(huì)議線路。
由此，本發(fā)明的系統(tǒng)可以有利地實(shí)現(xiàn)下列功能-通過遙控的具有遠(yuǎn)程服務(wù)的UMTS在線跟蹤的跟蹤功能(具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的在線跟蹤)；-傳輸動(dòng)態(tài)的和/或靜態(tài)的機(jī)器圖像；-控制設(shè)備/機(jī)器數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和遠(yuǎn)程分析(質(zhì)量數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、服務(wù)數(shù)據(jù)……)；-通過攝像機(jī)顯示實(shí)際的加工過程；-運(yùn)態(tài)和靜態(tài)的機(jī)器和控制設(shè)備立體圖形的可視化；-傳輸圖像信息。
因此按本發(fā)明可對(duì)工業(yè)機(jī)器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程服務(wù)以及對(duì)操作者遠(yuǎn)程指導(dǎo)，在此過程中遠(yuǎn)端服務(wù)人員可以訪問下列數(shù)據(jù)-控制數(shù)據(jù)；-動(dòng)態(tài)圖像(機(jī)器的真實(shí)圖像，例如借助Web攝像機(jī))；-有選擇地訪問其他數(shù)據(jù)服務(wù)器，例如文檔MES等(例如正在加工的是什么材料，什么任務(wù)等)。
此外，操作者可就地接受指導(dǎo)-通過就地的可視裝置(例如OP、手持裝置、手機(jī))上傳達(dá)的指示(例如專用的文件)；-通過“真實(shí)性增強(qiáng)眼鏡”內(nèi)顯現(xiàn)的操作。
同樣，如已提及的那樣，會(huì)議線路可引入不同的服務(wù)機(jī)構(gòu)，如OEM廠商，控制設(shè)備生產(chǎn)廠，以便例如提供服務(wù)，或?yàn)榱送懂a(chǎn)/優(yōu)化過程的目的。
如在圖3、4和5中所示，為了獲得緊湊的結(jié)構(gòu)，UMTS服務(wù)器SV與機(jī)器MA及控制設(shè)備CO集成于一體。
權(quán)利要求
1.一種用于控制、調(diào)整、監(jiān)視和/或診斷機(jī)器(MA)的控制設(shè)備，它包括一個(gè)處理裝置(SV)，用于處理遠(yuǎn)離該處理裝置設(shè)置的數(shù)據(jù)處理裝置(DP)的數(shù)據(jù)和與之進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，其特征在于通過該處理裝置(SV)可以處理和傳輸多媒體信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制設(shè)備，其中，處理裝置(SV)能夠進(jìn)行UMTS遠(yuǎn)程通信。
3.一種含有如權(quán)利要求1或2所述的控制設(shè)備(CO)和數(shù)據(jù)處理裝置(DP)，以及用于控制設(shè)備(CO)與數(shù)據(jù)處理裝置(DP)之間數(shù)據(jù)通信的遠(yuǎn)程通信裝置(UC1、UC2、T3)的控制系統(tǒng)，其中，控制設(shè)備和/或數(shù)據(jù)處理裝置尤其具有一可視化的裝置，這樣就可通過遠(yuǎn)程通信裝置實(shí)現(xiàn)信息的單方面或相互間的可視化。
4.按照權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，為機(jī)器(MA)操作者(US)所用的真實(shí)性增強(qiáng)裝置(AD)連接在遠(yuǎn)程通信裝置(UC1、UC2、TS)上。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)，其中，遠(yuǎn)程通信裝置(UC1、UC2、TS)的通信連線是雙向的，所以尤其可以實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備(CO)的參數(shù)和/或?qū)嶋H狀態(tài)的調(diào)用、遙控的跟蹤功能以及優(yōu)選地在線跟蹤功能。
6.按照權(quán)利要求3至5之一所述的系統(tǒng)，其中，數(shù)據(jù)處理裝置(DP)包含多個(gè)數(shù)據(jù)處理單元(DP1、DP2)，它們互相間通信聯(lián)系以及各有一遠(yuǎn)程通信線路，用于向控制設(shè)備(CO)實(shí)時(shí)傳輸多媒體信息。
7.按照權(quán)利要求3至6之一所述的系統(tǒng)，其中，相關(guān)部件之間的通信可通過一個(gè)或多個(gè)UMTS網(wǎng)(UN1、UN2、UN3)和/或英特網(wǎng)(IN)實(shí)現(xiàn)。
8.一種通過提供使用控制設(shè)備(CO)和遠(yuǎn)離它設(shè)置的數(shù)據(jù)處理裝置(DP)來控制、調(diào)整、監(jiān)視和/或診斷機(jī)器(MA)的方法，其中，控制設(shè)備與數(shù)據(jù)處理裝置通過遠(yuǎn)程通信裝置(UC1、UC2、TS)相連接，其特征在于，通過在控制設(shè)備(CO)和數(shù)據(jù)處理裝置(DP)之間的遠(yuǎn)程通信裝置(UC1、UC2、TS)實(shí)時(shí)傳輸多媒體信息形式的控制和/或監(jiān)視數(shù)據(jù)。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其中，遠(yuǎn)程通信裝置(UC1、UC2、TS)是一個(gè)UMTS遠(yuǎn)程通信裝置。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的方法，其中，從控制設(shè)備(CO)向數(shù)據(jù)處理裝置(DP)傳輸控制和/或監(jiān)視數(shù)據(jù)，并在那里作可視化處理和/或反之。
11.按照權(quán)利要求8、9或10所述的方法，其中，控制和/或監(jiān)視數(shù)據(jù)在為機(jī)器(MA)操作者(US)所用的真實(shí)性增強(qiáng)裝置(AD)中被可視化。
12.按照權(quán)利要求8至11之一所述的方法，其中，控制設(shè)備(CO)和/或受控制的機(jī)器(MA)的參數(shù)和/或?qū)嶋H狀態(tài)，通過遠(yuǎn)程通信裝置(UC1、UC2、TS)被調(diào)用，并尤其通過遙控實(shí)施跟蹤，優(yōu)選地實(shí)施在線跟蹤。
13.按照權(quán)利要求8至12之一所述的方法，其中，不同地方的數(shù)據(jù)處理裝置(DP1、DP2)互相之間，以及與控制設(shè)備(CO)之間實(shí)時(shí)傳輸多媒體數(shù)據(jù)。
14.按照權(quán)利要求8至13之一所述的方法，其中，相關(guān)的部件通過一個(gè)或多個(gè)UMTS網(wǎng)(UN1、UN2、UN3)和/或英特網(wǎng)(IN)通信。
全文摘要
為了改善在自動(dòng)化機(jī)器(MA)及其操作者(US)與服務(wù)部門(SE)之間的數(shù)據(jù)交換,使用一個(gè)或多個(gè)UMTS(UC1、UC2)。通過這些UMTS通道可以實(shí)時(shí)傳輸多媒體信息。所以操作者(US)可以從服務(wù)人員(SE)處獲得可視化的指示,以及服務(wù)人員(SE)可以獲得監(jiān)視用的在線圖像和數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04L12/66GK1367604SQ0210236
公開日2002年9月4日 申請(qǐng)日期2002年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月25日
發(fā)明者馬丁·基塞爾, 安德烈亞斯·波爾茲, 彼得·瓦格納 申請(qǐng)人:西門子公司