智能弧焊機器人的運動學(xué)建模分析

智能弧焊機器人的運動學(xué)建模摘要:對智能弧焊機器人的實時軌跡跟蹤問題,提出了一種新的運動學(xué)建模:焊縫切線法。該方法是根據(jù)焊縫跟蹤系統(tǒng)判斷焊縫的彎曲程度,確定機器人的運動學(xué)模型。用該方法建立了四輪移動機器人的運動方式和機器人終端效應(yīng)器(焊槍)的運動方式之間的關(guān)系。試驗結(jié)果表明,該模型具有良好的控制特性和精確性,能滿足焊接工程應(yīng)用的要求。關(guān)鍵詞:移動機器人;電弧傳感器;運動學(xué)模型;電弧焊一、序言焊接技術(shù)作為一門綜合性應(yīng)用技術(shù),從來都是隨著科學(xué)技術(shù)的整體進步而發(fā)展的。近幾十年來,隨著自動化技術(shù)的發(fā)展,特別是機器人的發(fā)展,弧焊機器人如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。通常,弧焊機器人廣泛應(yīng)用于工業(yè)焊接生產(chǎn),極大地提高了焊接質(zhì)量和效率。對于大量的非結(jié)構(gòu)環(huán)境下的焊接制造過程,如造船、石化容器等,目前基本上處于有軌道的機械化和人工焊接狀況。為了實現(xiàn)大型工件焊接自動化,國外開發(fā)了輪式小車依靠靠模和人工監(jiān)控完成焊接制造,國內(nèi)利用改進的磁性輪式小車作為焊接生產(chǎn)移動機構(gòu)。隨著大型重要構(gòu)件的焊接越來越多,僅僅依靠手工焊焊接是難以滿足焊接質(zhì)量和焊接效率的要求,因此開發(fā)具有智能化的弧焊機器人以取代人在危險惡劣環(huán)境下難以完成的工作,是人類夢寐以求的理想。文中著重通過對四輪移動機器人的運動分析,建立了一種新的運動學(xué)模型,其目的是為弧焊機器人的焊縫跟蹤系統(tǒng)提供新的解決方法。二、四輪移動機器人的結(jié)構(gòu)四輪移動機器人的結(jié)構(gòu)見圖1。圖中,車輪1、車輪2可以獨立驅(qū)動和獨立控制,車輪3、4為萬向輪,沒有驅(qū)動能力,各車輪半徑相等。該結(jié)構(gòu)既能使機器人獲得很小的轉(zhuǎn)彎半徑,又能保證機器人在運動過程中,車輪3、4對機器人的運動的約束很小。機器人的車輪1、2分別裝有光碼盤,用來測定相應(yīng)車輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向,并與控制系統(tǒng)組成速度閉環(huán)控制。三、焊縫切線法由于焊接過程是一個高度非線性、多變量作用的過程,同時還具有隨機不確定因素的存在,這就決定了對焊接過程的跟蹤問題變得非常困難。系統(tǒng)組成如圖2。該系統(tǒng)是利用電弧傳感器識別焊縫和跟蹤焊縫。在焊接過程中,十字滑塊的運動方向與電弧傳感器所判斷的焊縫偏差的方向相反。由于十字滑塊的運動存在一定的范圍,只有當(dāng)焊縫彎曲程度較小時,通過控制十字滑塊的運動可以保證電弧傳感器(焊炬)跟蹤焊縫。如果焊縫彎曲程度較大時,僅通過控制十字滑塊的運動是無法滿足焊縫跟蹤的。只有小車做相應(yīng)的轉(zhuǎn)彎運動,才能保證焊縫跟蹤,從而保證焊接質(zhì)量。焊縫切線法主要原理如下:為保證焊接質(zhì)量,焊縫跟蹤核心必須保證焊炬以相同的速率沿焊縫切線方向運動。在焊縫跟蹤過程中,當(dāng)十字滑塊驅(qū)動電弧傳感器運動到一定程度時,則判斷十字滑塊下一步的運動方向,如果與原來方向相反(設(shè)為負方向),即十字滑塊往其中心運動,此時小車不需要轉(zhuǎn)彎;如果與原來方向相同(設(shè)為正方向),則此時給小車轉(zhuǎn)彎信號,即通過小車轉(zhuǎn)彎來配合十字滑塊焊縫跟蹤,這樣就可以避免由于十字滑塊運動范圍的原因而導(dǎo)致焊縫跟蹤失敗。小車轉(zhuǎn)彎的時間和轉(zhuǎn)彎角度由數(shù)學(xué)模型及相應(yīng)程序計算確定。在轉(zhuǎn)彎過程中,十字滑塊的運動方式由焊炬(電弧傳感器)確定,這樣就可以保證焊炬始終沿焊縫方向運動。由于焊炬在焊接過程中的運動曲線始終與焊縫曲線重合,且每當(dāng)小車轉(zhuǎn)過所規(guī)定的角度后,焊炬此時的運動方向與焊縫相切,故稱這種方法為焊縫切線法。四、四輪移動機器人運動學(xué)分析為了簡化建模,特作以下假設(shè)。(1)輪式移動機器人的運動速度(直線運動時)設(shè)為焊接速度(電弧傳感器的運動速度)。(2)與十字滑塊原來運動方向相同設(shè)為正方向。(3)與十字滑塊原來運動方向相反設(shè)為負方向。在焊接過程中,電弧傳感器的實際運動速度是由十字滑塊的橫向速度與智能小車的縱向速度的合成。對上面假設(shè)條件(1)說明如下。①在焊接過程中,十字滑塊的運動速度很快(單向運動時間僅為3～6s),最重要一點就是它的運動范圍很小。②以上所述的整個系統(tǒng)是針對CO2氣體保護焊,選用焊機為唐山松下KR350系列焊機(主要是由于這類焊機在國內(nèi)使用非常廣泛)。焊速通常為0.3～0.5m/min。通過上面的分析這種機器人運動學(xué)建模的關(guān)鍵是如何保證焊炬以同樣的速率可靠精確地按照焊縫的路徑運動。為進一步簡化建模,設(shè)轉(zhuǎn)彎前焊縫是直線,且機器人移動速度為vf。下面建立機器人右轉(zhuǎn)彎(俯視)時的運動學(xué)模型,其它運動方式的運動學(xué)模型可以依此類推。如圖3所示建立四輪機器人的基礎(chǔ)笛卡爾坐標系Oxyz(未畫出)、附體坐標Omuvw。圖中:Oxyz為基礎(chǔ)坐標系,固定在地面上,O點為其坐標原點。Omuvw為車架的附體坐標系,固定在機器人車架上,Om為其坐標原點,與車輪1、2接地點連線的中點重合。在機器人運動的起始位置,O點與Om點重合,但Omuvw和Oxyz兩坐標系的坐標不一定重合;a為十字滑塊與輪1、2連線的距離;L1為十字滑塊的單伸長度;b為輪1、2之間的距離;ω為車架繞瞬時轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速度;β為機器人轉(zhuǎn)彎所需要轉(zhuǎn)的角度;C為轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)軸w的瞬心;v1、v2、v分別為車輪1、2中心及車架相對于地面的絕對速度。ΔL為運動過程中十字滑塊與其中點的距離,由光碼盤測定;ΔT1為十字滑塊從中點到該位置的運動時間;ΔT2為十字滑塊驅(qū)動電路的電慣性(包括判斷時間);ΔT3為小車驅(qū)動電路的電慣性;ΔT4為小車理論轉(zhuǎn)彎時間;ΔT為小車實際轉(zhuǎn)彎時間;vf為轉(zhuǎn)彎前的焊接速度;uc為轉(zhuǎn)彎時瞬心到Om之間的距離;r為各車輪半徑;ω1、ω2分別為車輪1、2的瞬時角速度。

根據(jù)前面假設(shè),可得下述車輪協(xié)調(diào)方程上面是小車轉(zhuǎn)彎時的運動學(xué)模型,該模型給出了小車兩輪角速度與焊接速度之間的關(guān)系。可以證明系統(tǒng)是全局可控的。五、試驗結(jié)果為了驗證該模型的效果,利用旋轉(zhuǎn)電弧作為傳感器。焊接有關(guān)參數(shù)為:電源用唐山松下KR350,保護氣體為CO2;焊接速度為40cm/min;電弧電壓為30V;焊接電流為240A;旋轉(zhuǎn)直徑為5mm;旋轉(zhuǎn)頻率為8Hz;坡口為V形。試驗結(jié)果列于表1,所有試驗的跟蹤效果都很好,圖4為焊縫跟蹤的結(jié)果圖。

六、結(jié)論(1)通過把大角度焊縫跟蹤轉(zhuǎn)變成多個小角度焊縫跟蹤從而實現(xiàn)大角度焊縫跟蹤。(2)小車轉(zhuǎn)彎角度和轉(zhuǎn)彎時間,由程序自動計算得出,體現(xiàn)了焊縫跟蹤的智能化要求。(3)充分利用了電弧傳感器(焊炬)自動跟蹤焊縫的能力,保證了焊接質(zhì)量。(4)增強了整個系統(tǒng)的魯棒性,體現(xiàn)了智能化的要求。4QTD7H-33472-343RJF-DJ543NZ-DZS3～0.5m/min。通過上面的分析這種機器人運動學(xué)建模的關(guān)鍵是如何保證焊炬以同樣的速率可靠精確地按照焊縫的路徑運動。為進一步簡化建模,設(shè)轉(zhuǎn)彎前焊縫是直線,且機器人移動速度為vf。下面建立機器人右轉(zhuǎn)彎(俯視)時的運動學(xué)模型,其它運動方式的運動學(xué)模型可以依此類推。如圖3所示建立四輪機器人的基礎(chǔ)笛卡爾坐標系Oxyz(未畫出)、附體坐標Omuvw。圖中:Oxyz為基礎(chǔ)坐標系,固定在地面上,O點為其坐標原點。Omuvw為車架的附體坐標系,固定在機器人車架上,Om為其坐標原點,與車輪1、2接地點連線的中點重合。在機器人運動的起始位置,O點與Om點重合,但Omuvw和Oxyz兩坐標系的坐標不一定重合;a為十字滑塊與輪1、2連線的距離;L1為十字滑塊的單伸長度;b為輪1、2之間的距離;ω為車架繞瞬時轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速度;β為機器人轉(zhuǎn)彎所需要轉(zhuǎn)的角度;C為轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)軸w的瞬心;v1、v2、v分別為車輪1、2中心及車架相對于地面的絕對速度。ΔL為運動過程中十字滑塊與其中點的距離,由光碼盤測定;ΔT1為十字滑塊從中點到該位置的運動時間;ΔT2為十字滑塊驅(qū)動電路的電慣性(包括判斷時間);ΔT3為小車驅(qū)動電路的電慣性;ΔT4為小車理論轉(zhuǎn)彎時間;ΔT為小車實際轉(zhuǎn)彎時間;vf為轉(zhuǎn)彎前的焊接速度;uc為轉(zhuǎn)彎時瞬心到Om之間的距離;r為各車輪半徑;ω1、ω2分別為車輪1、2的瞬時角速度。

根據(jù)前面假設(shè),可得下述車輪協(xié)調(diào)方程上面是小車轉(zhuǎn)彎時的運動學(xué)模型,該模型給出了小車兩輪角速度與焊接速度之間的關(guān)系?？梢宰C明系統(tǒng)是全局可控的。五、試驗結(jié)果為了驗證該模型的效果,利用旋轉(zhuǎn)電弧作為傳感器。焊接有關(guān)參數(shù)為:電源用唐山松下KR350,保護氣體為CO2;焊接速度為40cm/min;電弧電壓為30V;焊接電流為240A;旋轉(zhuǎn)直徑為5mm;旋轉(zhuǎn)頻率為8Hz;坡口為V形。試驗結(jié)果列于表1,所有試驗的跟蹤效果都很好,圖4為焊縫跟蹤的結(jié)果圖。

六、結(jié)論(1)通過把大角度焊縫跟蹤轉(zhuǎn)變成多個小角度焊縫跟蹤從而實現(xiàn)大角度焊縫跟蹤。(2)小車轉(zhuǎn)彎角度和轉(zhuǎn)彎時間,由程序自動計算得出,體現(xiàn)了焊縫跟蹤的智能化要求。(3)充分利用了電弧傳感器(焊炬)自動跟蹤焊縫的能力,保證了焊接質(zhì)量。(4)增強了整個系統(tǒng)的魯棒性,體現(xiàn)了智能化的要求。附錄資料：不需要的可以自行刪除電腦故障檢測及維修方法軟件調(diào)試的方法和建議1、操作系統(tǒng)方面。主要的調(diào)整內(nèi)容是操作系統(tǒng)的啟動文件、系統(tǒng)配置參數(shù)、組件文件、病毒等。修復(fù)操作系統(tǒng)啟動文件。1)對于Windows9x系統(tǒng)，可用SYS命令來修復(fù)（要保證MSDOS.SYS的大小在1KB以上），但要求，在修復(fù)之前應(yīng)保證分區(qū)參數(shù)是正確的。這可使用諸如DiskMap之類的軟件實現(xiàn)；2)對于Windows2000/XP系統(tǒng)，有兩種方法――修復(fù)啟動文件，使用fixboot命令；修復(fù)主引導(dǎo)記錄，使用fixmbr命令。調(diào)整操作系統(tǒng)配置文件。A.對于Windows9x系統(tǒng)，可用的工具很多，如：Msconfig命令、系統(tǒng)文件檢查器、注冊表備份和恢復(fù)命令（scanreg.exe，它要求在DOS環(huán)境下運行。另外如果要用scanreg.exe恢復(fù)注冊表，最好使用所列出的恢復(fù)菜單中的第二個備份文件）等；B.對于Windows2000系統(tǒng)，可用的工具與Windows9x相比比較少，但某些調(diào)試命令可用Win98中的一些命令（如win98下的Msconfig命令，就可用在windows2000下）；C.對于WindowsXP系統(tǒng)，可用的工具主要是Msconfig命令；D.調(diào)整電源管理和有關(guān)的服務(wù)，可以使用的命令是，在“運行”文本框中輸入gpedit.msc來進行；E.所有操作系統(tǒng)的調(diào)試，都可通過控制面板、設(shè)備管理器、計算機管理器（Windows9x系統(tǒng)無）來進行系統(tǒng)的調(diào)試。軟件調(diào)試的方法和建議組件文件（包括.DLL、.VXD等）的修復(fù)A.通過添加刪除程序來重新安裝；B.通過從.CAB文件中提取安裝；C.可用系統(tǒng)文件檢查器（sfc.exe命令）來修復(fù)有錯誤的文件；D.從好的機器上拷貝覆蓋。檢查系統(tǒng)中的病毒。建議使用命令行方式下的病毒查殺軟件，并能直接訪問諸如NTFS分區(qū)軟件調(diào)試的方法和建議2、設(shè)備驅(qū)動安裝與配置方面。主要調(diào)整設(shè)備驅(qū)動程序是否與設(shè)備匹配、版本是否合適、相應(yīng)的設(shè)備在驅(qū)動程序的作用下能否正常響應(yīng)。A.最好先由操作系統(tǒng)自動識別（特別要求的除外，如一些有特別要求的顯示卡驅(qū)動、聲卡驅(qū)動、非即插即用設(shè)備的驅(qū)動等），而后考慮強行安裝。這樣有利于判斷設(shè)備的好壞；B.如果有操作系統(tǒng)自帶的驅(qū)動，則先使用，仍不能正?；虿荒軡M足應(yīng)用需要，則使用設(shè)備自帶的驅(qū)動；C.更換設(shè)備，應(yīng)先卸載驅(qū)動再更換。卸載驅(qū)動，可從設(shè)備管理器中卸載；再從安全模式下卸載；進而在INF目錄中刪除；最后通過注冊表卸載；D.更新驅(qū)動時，如直接升級有問題，須先卸載再更新。軟件調(diào)試的方法和建議3、磁盤狀況方面。檢查磁盤上的分區(qū)是否能訪問、介質(zhì)是否有損壞、保存在其上的文件是否完整等?？捎玫恼{(diào)整工具：A.DiskMap，方便地找回正確的分區(qū)；B.Fdisk及Fdisk/MDR，檢查分區(qū)是否正確及使主引導(dǎo)記錄恢復(fù)到原始狀態(tài)；C.當(dāng)硬盤容量大于64GB時，如果要重新分區(qū)或查看分區(qū)，要求使用隨機附帶的磁盤分區(qū)軟盤中的Fdisk命令。這個命令可用windowsMe下的Fdisk命令來代替；D.Format、Scandisk、廠商提供的磁盤檢測程序，檢查磁盤介質(zhì)是否有壞道；E.文件不完整時，要求對不完整的文件先進行改名，再用在“操作系統(tǒng)方面”中所述的方法重建。軟件調(diào)試的方法和建議4、應(yīng)用軟件方面。如應(yīng)用軟件是否與操作系統(tǒng)或其它應(yīng)用有兼容性的問題、使用與配置是否與說明手冊中所述的相符、應(yīng)用軟件的相關(guān)程序、數(shù)據(jù)等是否完整等；5、BIOS設(shè)置方面。1)在必要時應(yīng)先恢復(fù)到最優(yōu)狀態(tài)。建議：在維修時先把BIOS恢復(fù)到最優(yōu)狀態(tài)（一般是出廠時的狀態(tài)），然后根據(jù)應(yīng)用的需要，逐步設(shè)置到合適值。2)BIOS刷新不一定要刷新到最新版，有時應(yīng)考慮降低版本。軟件調(diào)試的方法和建議6、重建系統(tǒng)。在硬件配置正確，并得到用戶許可時，可通過重建系統(tǒng)的方法來判斷操作系統(tǒng)之類軟件故障，在用戶不同意的情況下，建議使用自帶的硬盤，來進行重建系統(tǒng)的操作。在這種情況下，最好重建系統(tǒng)后，逐步復(fù)原到用戶原硬盤的狀態(tài)，以便判斷故障點。1)重建系統(tǒng)，須以一鍵恢復(fù)為主，其次是恢復(fù)安裝，最后是完全重新安裝?；謴?fù)安裝的方法：對于Windows9x系統(tǒng)，直接從光盤安裝，或執(zhí)行tools\sysrec\pcrestor.bat，即可實現(xiàn)恢復(fù)安裝。在進行恢復(fù)安裝時，可能由于的存在而影響安裝過程的正常進行，這時，可在Windows目錄下，刪除后，再重新安裝。另一種恢復(fù)安裝，是將根目錄下的System.1st改名為System.dat后覆蓋掉Windows目錄下的同名文件，之后重啟即可。但這種方法，不是真正意義上的重新安裝，而類似于完全重新安裝。對于WindowsXP或Windows2000系統(tǒng)，直接使用其安裝光盤啟動，在安裝界面中選擇修復(fù)安裝，選擇R時會出現(xiàn)兩個選項：一是快速修復(fù)，對于簡單問題用此選擇；另一是故障修復(fù)臺，只要選擇正確的安裝目錄就可啟用故障修復(fù)臺。故障修復(fù)臺界面類似于DOS界面。2)為保證系統(tǒng)干凈，在安裝前，執(zhí)行Fdisk/MBR命令（也可用C）。必要時，在此之后執(zhí)行Format<驅(qū)動器盤符>/u[/s]命令。3)一定要使用隨機版的或正版的操作系統(tǒng)安裝介質(zhì)進行安裝。引發(fā)硬件故障的原因1．硬件本身質(zhì)量不佳。粗糙的生產(chǎn)工藝、劣質(zhì)的制作材料、非標準的規(guī)格尺寸等都是引發(fā)故障的隱藏因素。由此常常引發(fā)板卡上元件焊點的虛焊脫焊、插接件之間接觸不良、連接導(dǎo)線短路斷路等故障。2．人為因素影響。操作人員的使用習(xí)慣和應(yīng)用水平也不容小覷，例如帶電插拔設(shè)備、設(shè)備之間錯誤的插接方式、不正確的BIOS參數(shù)設(shè)置等均可導(dǎo)致硬件故障。3．使用環(huán)境影響。這里的環(huán)境可以包括溫度、濕度、灰塵、電磁干擾、供電質(zhì)量等方面。每一方面的影響都是嚴重的，例如過高的環(huán)境溫度無疑會嚴重影響設(shè)備的性能等等。4．其他影響。由于設(shè)備的正常磨損和硬件老化也常常引發(fā)硬件故障。檢修硬件故障的原則1．先軟件后硬件電腦發(fā)生故障后，一定要在排除軟件方面的原因（例如系統(tǒng)注冊表損壞、BIOS參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、硬盤主引導(dǎo)扇區(qū)損壞等）后再考慮硬件原因，否則很容易走彎路。2．先外設(shè)后主機由于外設(shè)原因引發(fā)的故障往往比較容易發(fā)現(xiàn)和排除，可以先根據(jù)系統(tǒng)報錯信息檢查鍵盤、鼠標、顯示器、打印機等外部設(shè)備的各種連線和本身工作狀況。在排除外設(shè)方面的原因后，再來考慮主機。3．先電源后部件作為電腦主機的動力源泉，電源的作用很關(guān)鍵。電源功率不足、輸出電壓電流不正常等都會導(dǎo)致各種故障的發(fā)生。因此，應(yīng)該在首先排除電源的問題后再考慮其他部件。4．先簡單后復(fù)雜目前的電腦硬件產(chǎn)品并不像我們想象的那么脆弱、那么容易損壞。因此在遇到硬件故障時，應(yīng)該從最簡單的原因開始檢查。如各種線纜的連接情況是否正常、各種插卡是否存在接觸不良的情況等。在進行檢修硬件故障的步驟1．軟件排障還原BIOS參數(shù)至缺省設(shè)置（開機后按[Del]鍵進入BIOS設(shè)置窗口→選中“LoadOptimizedDefaults”項→回車后按[Y]鍵確認→保存設(shè)置退出）；恢復(fù)注冊表（開機后按[F8]鍵→在啟動菜單中選擇“Commandpromptonly”方式啟動至純DOS模式下→鍵入“scanreg/restore”命令→選擇一個機器正常使用時的注冊表備份文件進行恢復(fù)）；排除硬件資源沖突（右擊[我的電腦]→[屬性]→在[設(shè)備管理器]標簽下找到并雙擊標有黃色感嘆號的設(shè)備名稱→在[資源]標簽下取消“使用自動的設(shè)置”選項并單擊[更改設(shè)置]按鈕→找到并分配一段不存在沖突的資源）。檢修硬件故障的步驟2．用診斷軟件測試使用專門檢查、診斷硬件故障的工具軟件來幫助查找故障的原因，如NortonTools（諾頓工具箱）等。診斷軟件不但能夠檢查整機系統(tǒng)內(nèi)部各個部件（如CPU、內(nèi)存、主板,硬盤等）的運行狀況，還能檢查整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)工作能力。如果發(fā)現(xiàn)問題會給出詳盡的報告信息，便于我們尋找故障原因和排除故障。3．直接觀察即通過看、聽、摸、嗅等方式檢查比較明顯的故障。例如根據(jù)BIOS報警聲或Debug卡判斷故障發(fā)生的部位；觀察電源內(nèi)是否有火花、異常聲音；檢查各種插頭是否松動、線纜是否破損、斷線或碰線；電路板上的元件是否發(fā)燙、燒焦、斷裂、脫焊虛焊；各種風(fēng)扇是否運轉(zhuǎn)正常等。有的故障現(xiàn)象時隱時現(xiàn)，可用橡皮榔頭輕敲有關(guān)元件，觀察故障現(xiàn)象的變化情況，以確定故障位置。檢修硬件故障的步驟4．插拔替換初步確定發(fā)生故障的位置后，可將被懷疑的部件或線纜重新插拔，以排除松動或接觸不良的原因。例如將板卡拆下后用橡皮擦擦拭金手指，然后重新插好；將各種線纜重新插拔等。如果經(jīng)過插拔后不能排除故障，可使用相同功能型號的板卡替換有故障的板卡，以確定板卡本身已經(jīng)損壞或是主板的插槽存在問題。然后根據(jù)情況更換板卡。5．系統(tǒng)最小化最嚴重的故障是機器開機后無任何顯示和報警信息，應(yīng)用上述方法已無法判斷故障產(chǎn)生的原因。這時我們可以采取最小系統(tǒng)法進行診斷，即只安裝CPU、內(nèi)存、顯卡、主板。如果不能正常工作，則在這四個關(guān)鍵部件中采用替換法查找存在故障的部件。如果能正常工作，再接硬盤……以此類推，直到找出引發(fā)故障的罪魁禍首。硬件檢修方法1、觀察法觀察，是維修判斷過程中第一要法，它貫穿于整個維修過程中。觀察不僅要認真，而且要全面。要觀察的內(nèi)容包括：a、周圍的環(huán)境；b、硬件環(huán)境。包括接插頭、座和槽等；c、軟件環(huán)境；d、用戶操作的習(xí)慣、過程硬件檢修方法2、最小系統(tǒng)法最小系統(tǒng)是指，從維修判斷的角度能使電腦開機或運行的最基本的硬件和軟件環(huán)境。最小系統(tǒng)有兩種形式：硬件最小系統(tǒng)：由電源、主板和CPU組成。在這個系統(tǒng)中，沒有任何信號線的連接，只有電源到主板的電源連接。在判斷過程中是通過聲音來判斷這一核心組成部分是否可正常工作；軟件最小系統(tǒng)：由電源、主板、CPU、內(nèi)存、顯示卡/顯示器、鍵盤和硬盤組成。這個最小系統(tǒng)主要用來判斷系統(tǒng)是否可完成正常的啟動與運行。硬件檢修方法對于軟件最小環(huán)境，就“軟件”有以下幾點要說明：a、硬盤中的軟件環(huán)境，保留著原先的軟件環(huán)境，只是在分析判斷時，根據(jù)需要進行隔離如卸載、屏蔽等）。保留原有的軟件環(huán)境，主要是用來分析判斷應(yīng)用軟件方面的問題b、硬盤中的軟件環(huán)境，只有一個基本的操作系統(tǒng)環(huán)境（可能是卸載掉所有應(yīng)用，或是重新安裝一個干凈的操作系統(tǒng)），然后根據(jù)分析判斷的需要，加載需要的應(yīng)用。需要使用一個干凈的操作系統(tǒng)環(huán)境，是要判斷系統(tǒng)問題、軟件沖突或軟、硬件間的沖突問題。c、在軟件最小系統(tǒng)下，可根據(jù)需要添加或更改適當(dāng)?shù)挠布?。如：在判斷啟動故障時，由于硬盤不能啟動，想檢查一下能否從其它驅(qū)動器啟動。這時，可在軟件最小系統(tǒng)下加入一個軟驅(qū)或干脆用軟驅(qū)替換硬盤來檢查。又如：在判斷音視頻方面的故障時，應(yīng)需要在軟件最小系統(tǒng)中加入聲卡；在判斷網(wǎng)絡(luò)問題時，就應(yīng)在軟件最小系統(tǒng)中加入網(wǎng)卡等。最小系統(tǒng)法，主要是要先判斷在最基本的軟、硬件環(huán)境中，系統(tǒng)是否可正常工作。如果不能正常工作，即可判定最基本的軟、硬件部件有故障，從而起到故障隔離的作用。硬件檢修方法3、逐步添加/去除法逐步添加法，以最小系統(tǒng)為基礎(chǔ)，每次只向系統(tǒng)添加一個部件/設(shè)備或軟件，來檢查故障現(xiàn)象是否消失或發(fā)生變化，以此來判斷并定位故障部位。逐步去除法，正好與逐步添加法的操作相反。逐步添加/去除法一般要與替換法配合，才能較為準確地定位故障部位。4、隔離法是將可能防礙故障判斷的硬件或軟件屏蔽起來的一種判斷方法。它也可用來將懷疑相互沖突的硬件、軟件隔離開以判斷故障是否發(fā)生變化的一種方法。軟硬件屏蔽，對于軟件來說，即是停止其運行，或者是卸載；對于硬件來說，是在設(shè)備管理器中，禁用、卸載其驅(qū)動，或干脆將硬件從系統(tǒng)中去除。硬件檢修方法5、替換法替換法是用好的部件去代替可能有故障的部件，以判斷故障現(xiàn)象是否消失的一種維修方法。好的部件可以是同型號的，也可能是不同型號的。替換的順序一般為：a、根據(jù)故障的現(xiàn)象或故障類別，來考慮需要進行替換的部件或設(shè)備；b、按先簡單后復(fù)雜的順序進行替換。如：先內(nèi)存、CPU，后主板，又如要判斷打印故障時，可先考慮打印驅(qū)動是否有問題，再考慮打印電纜是否有故障，最后考慮打印機或并口是否有故障等；c、最先考查與懷疑有故障的部件相連接的連接線、信號線等，之后是替換懷疑有故障的部件，再后是替換供電部件，最后是與之相關(guān)的其它部件。d、從部件的故障率高低來考慮最先替換的部件。故障率高的部件先進行替換。硬件檢修方法6、比較法比較法與替換法類似，即用好的部件與懷疑有故障的部件進行外觀、配置、運行現(xiàn)象等方面的比較，也可在兩臺電腦間進行比較，以判斷故障電腦在環(huán)境設(shè)置，硬件配置方面的不同，從而找出故障部位。7、升降溫法可在用戶同意的情況下，設(shè)法降低電腦的通風(fēng)能力，靠電腦自身的發(fā)熱來升溫；降溫的方法有：1）一般選擇環(huán)境溫度較低的時段，如一清早或較晚的時間；2）使電腦停機12~24小時以上等方法實現(xiàn)；3）用電風(fēng)扇對著故障機吹，以加快降溫速度。8、敲打法敲打法一般用在懷疑電腦中的某部件有接觸不良的故障時，通過振動、適當(dāng)?shù)呐で?，甚或用橡膠錘敲打部件或設(shè)備的特定部件來使故障復(fù)現(xiàn)，從而判斷故障部件的一種維修方法。硬件檢修方法9、對電腦產(chǎn)品進行清潔有些電腦故障，往往是由于機器內(nèi)灰塵較多引起的，這就要求我們在維修過程中，注意觀察故障機內(nèi)、外部是否有較多的灰塵，如果是，應(yīng)該先進行除塵，再進行后續(xù)的判斷維修。在進行除塵操作中，以下幾個方面要特別注意：a、注意風(fēng)道的清潔b、注意風(fēng)扇的清潔風(fēng)扇的清潔過程中，最好在清除其灰塵后，能在風(fēng)扇軸處，點一點兒鐘表油，加強潤滑。c、注意接插頭、座、槽、板卡金手指部分的清潔金手指的清潔，可以用橡皮擦拭金手指部分，或用酒精棉擦拭也可以。插頭、座、槽的金屬引腳上的氧化現(xiàn)象的去除：一是用酒精擦拭，一是用金屬片（如小一字改錐）在金屬引腳上輕輕刮擦。d、注意大規(guī)模集成電路、元器件等引腳處的清潔清潔時，應(yīng)用小毛刷或吸塵器等除掉灰塵，同時要觀察引腳有無虛焊和潮濕的現(xiàn)象，元器件是否有變形、變色或漏液現(xiàn)象。e、注意使用的清潔工具清潔用的工具，首先是防靜電的。如清潔用的小毛刷，應(yīng)使用天然材料制成的毛刷，禁用塑料毛刷。其次是如使用金屬工具進行清潔時，必須切斷電源，且對金屬工具進行泄放靜電的處理。用于清潔的工具包括：小毛刷、皮老虎、吸塵器、抹布、酒精（不可用來擦拭機箱、顯示器等的塑料外殼）。f、對于比較潮濕的情況，應(yīng)想辦法使其干燥后再使用?？捎玫墓ぞ呷珉婏L(fēng)扇、電吹風(fēng)等，也可讓其自然風(fēng)干。系統(tǒng)報警提示含義1短系統(tǒng)啟動正常

1短1短1短系統(tǒng)加電自檢初始化失敗

1短1短2短主板錯誤

1短1短3短CMOS或電池失敗

1短1短4短ROM

BIOS校驗和錯誤

1短2短1短系統(tǒng)時鐘錯誤

1短2短2短DMA初始化失敗

1短2短3短DMA頁寄存器錯誤

1短3短1短RAM刷新錯誤

1短3短2短基本內(nèi)存錯誤

1短3短3短基本內(nèi)存錯誤

1短4短1短基本內(nèi)存地址線錯誤

1短4短2短基本內(nèi)存校驗錯誤

BIOS故障案例１、BIOS設(shè)置錯誤，引起內(nèi)存自檢時出錯（校驗錯誤）

平常我們買到的內(nèi)存一般都不帶校驗，校驗內(nèi)存會比不帶校驗的內(nèi)存貴30%到50%，有的原裝ECC校驗內(nèi)存更貴得驚人。但是有的用戶在BIOS里卻把校驗一項設(shè)為Enable，在內(nèi)存自檢時，會檢測不過去，提示內(nèi)存檢測錯誤，有的人會以為內(nèi)存校驗錯就是內(nèi)存有缺陷，其實報告內(nèi)存校驗錯只是因為您的內(nèi)存沒有這項功能而已，解決的方法是在BIOS里將該項設(shè)置改為Disable就可以了。

２、主板電池沒電

如果電腦每次開機時都不能正確找到硬盤，或者開機后系統(tǒng)時間不正確，而重新設(shè)置后可以正常使用，那么說明是主板電池故障，最大可能是壽命已到或已經(jīng)損壞，需要更換電池。

３、清除BIOS的口令

為了保護計算機的資源和安全，可以為其加上開機密碼。但是一旦不小心將密碼忘記，就會致使計算機不能進入BIOS設(shè)置，或者不能啟動計算機。

(1)可先試一下通用口令,如AMI

BIOS

的通用口令是“AMI”，AWORD

BIOS

的通用口令比較多，可能有“AWORD”，“H996”，“Syzx”，“WANTGIRL”，“AwordSW”等等，輸入時請注意大小寫，不過很多新的主板都不支持通用口令，或者是有通用口令但大家還沒有發(fā)現(xiàn)，所以通用口令不是萬能的。

(2)

如果您的計算機能啟動，但不能進入BIOS設(shè)置，可以用以下方法，但要注意，如果您看不懂下面的操作，就不要嘗試，老老實實用(3)中的方法吧：電腦的BIOS設(shè)置可以通過70H和71H兩個端口進行訪問和更改，最簡單的方法就是將其全部清除，即變成缺省設(shè)置。但是有個條件就是計算機在己經(jīng)啟動的前提下，才能進行以下的操作。

如下程序段可以完成對所有電腦CMOS的清除工作:

C:\>debug

-o

70

20

-o

71

20

-r

-q

(3)這種方法是一定成功的，缺點就是必須打開機箱。打開機箱后，在主板上找到清除CMOS內(nèi)容的跳線（參考主板的說明書），將其短接三五秒后再開機，CMOS內(nèi)容會清除為出廠時的設(shè)置，注意不要將短路用的跳線一直插在上面，這樣您會無法設(shè)置BIOS的。

4、升級BIOS引起的故障以及對主板老的BIOS進行升級注意事項

計算機故障案例故障現(xiàn)象一：顯示器黑屏

故障排除：

1、先確定是否是顯卡有問題。判斷的方法是聽PC喇叭的叫聲，一長兩短聲肯定是顯卡發(fā)生了致命錯誤，只能更換。

2、如果無法斷定顯卡的好壞，可以換一塊試試，還不行的話則有幾種情況：一是顯