面向机器人操作系统 (ROS) 的故障预测与健康管理 (PHM) 工具
机器人学
2020-12-24 v1
摘要
如今，具备故障预测意识的系统在诸多系统中得到日益广泛的应用，对于维持自主性至关重要。所有工程系统，尤其是机器人，都不完美。在特定时间内无故障是完美系统，但这在实际中不可能实现。在所有工程工作中，我们必须努力预测或最小化/预防系统中的故障。系统中的故障通常是未知的，因此这些故障的预测与系统的可靠性通过预测过程来实现。可靠性分析对于提升系统性能、延长系统寿命等十分重要。故障预测与健康管理 (PHM) 包括可靠性、安全性、预测性故障检测/隔离、高级诊断/预测、部件生命周期跟踪、健康报告与信息管理等内容。本研究提出了一种基于模型方法、使用开源的机器人故障预测与健康管理工具，即“面向 ROS 的故障预测与健康管理工具”。该工具是一个通用工具，可与任何兼容 ROS 的机器人（移动机器人、机械臂、无人机等）配合使用。该工具的一些功能包括管理/监测机器人健康状态、剩余使用寿命 (RUL)、任务完成概率 (PoTC) 等。用户能够向 PHM 工具输入必要的方程和部件信息（故障率、机器人配置等）以及其他传感数据，如温度、湿度、压力、负载等。除此之外，还利用该工具针对移动机器人 (OTA) 进行了案例研究。
引用
@article{arxiv.2011.09222,
title = {Prognostic and Health Management (PHM) tool for Robot Operating System (ROS)},
author = {Hakan Gencturk and Elcin Erdogan and Mustafa Karaca and Ugur Yayan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.09222},
year = {2020}
}
备注
24 pages, 5 figures, Paper is supported by ROS-industrial Focused Technical project (ROSin FTP) Website:https://www.rosin-project.eu/ftp/prognostics-and-health-management-tool-for-ros