一种自动化生产线移动机器人能量管理方法及管理装置

摘要

本发明属于自动化生产线用移动作业机器人技术领域，具体涉及一种自动化生产线移动机器人能量管理方法及管理装置，本发明根据自身历史作业情况及耗电情况，让机器人具有自我电能诊断功能，在一段连续作业开始之前，预估剩余电能是否能满足下一段连续作业，如果不能，则进入待充电状态，可以让机器人不参与到下一段连续作业中去，可以交由其他机器人进行作业，或者通知生产线进行相应的处理。本发明能够避免机器人在作业期间产生低电量而突然中止作业，给生产造成不便，从而系统更智能，可靠性提高。

权利要求

1.一种自动化生产线移动机器人能量管理方法，所述机器人应用至规则作业的生产线，由自身所配置电池驱动，其特征在于，包括以下步骤：S101:采集所述自动化生产线上移动机器人的多个作业周期的能耗规则；

S102:将各能耗规则依照时间轴进行合并，生成整体能耗规则；

S103:将所述整体能耗规则分割为能耗相近或相同的至少一个规则能耗区间；

S104:所述机器人在完成一个规则能耗区间内的作业周期后，当所述电池的剩余电量小于一个所述规则能耗区间的耗电量时，判定所述机器人进入待充电状态；

其中，所述整体能耗规则的确定方法包括以下步骤：

S101.1:采集所述机器人预设时长内的各周期能耗规则；

S101.2:当所述预设时长内的各周期能耗规则呈周期分布时，将所述预设时长内的各所述周期能耗规则依照时间轴合并为整体能耗规则；

当所述预设时长内的各周期能耗规则未呈周期分布时，依次N次提高所述预设时长的时间跨度采集所述周期能耗规则，直至各周期能耗规则呈周期分布，将呈周期分布的各所述周期能耗规则依照时间轴合并为整体能耗规则；

其中：N为不小于1的整数。

2.根据权利要求1所述的自动化生产线移动机器人能量管理方法，其特征在于：所述S104后还包括以下步骤：当所述机器人进入待充电状态时，向所述自动化生产线的管理系统或所述机器人的上位管理系统发送电量告警信息，并停止执行下一作业周期。

3.根据权利要求1或2所述的自动化生产线移动机器人能量管理方法，其特征在于：所述S104后还包括以下步骤：当所述机器人进入待充电状态时，将替代机器人引入所述自动化生产线完成各所述作业周期。

4.根据权利要求1所述的自动化生产线移动机器人能量管理方法，其特征在于：所述能耗规则为所述机器人作业周期内的带有时间轴的能耗信息。

5.根据权利要求1所述的自动化生产线移动机器人能量管理方法，其特征在于：所述规则能耗区间包括所述机器人的所有不同作业周期的能耗规则。

6.根据权利要求1‑5之任一项所述的自动化生产线移动机器人能量管理方法的一种自动化生产线移动机器人能量管理装置，其特征在于，包括：电能数据采集装置，连接所述机器人的电源管理电路，用于采集所述机器人的整体实时耗电量数据以及所述机器人的电池剩余电量数据；

能耗数据分析装置，连接所述电能数据采集装置，基于所述实时耗电量数据计算得出所述机器人的规律耗电周期数据，基于所述耗电周期数据计算所述电池的剩余电量是否大于所述机器人下一个规律周期的电能需求，如否，输出所述机器人进入待充电状态的信息。

7.根据权利要求6所述的自动化生产线移动机器人能量管理装置，其特征在于，所述能耗数据分析装置的输出信号与所述自动化生产线的控制系统通信。

8.根据权利要求6所述的自动化生产线移动机器人能量管理装置，其特征在于，所述实时耗电量数据为电能耗曲线。

说明书

一种自动化生产线移动机器人能量管理方法及管理装置

技术领域

[0001] 本发明属于自动化生产线用移动作业机器人技术领域，具体涉及一种自动化生产线移动机器人能量管理方法及管理装置。

背景技术

[0002] 移动作业机器人正在被越来越多的嵌入到智能制造领域，成为自动化生产线上不可缺少的一个环节。

[0003] 移动作业机器人依靠自身携带的电池供电，自主行走于生产线周边进行作业。当机器人电量不足时，机器人自行回到充电站进行充电，这似乎是一个完美的智能的过程；然而，生产线是持续在执行生产任务的，如果在生产的过程中，机器人作业过程中，因突然电量低而不得不回归充电站充电，势必造成该环节的生产中断，这是不允许的。只有在某小的生产环节完成之后，或者某个作业动作过程完成之后，在机器人短暂停止作业待命期间，机器人才可以被允许离开进行充电。这就象生产线上的操作工人一样，当正处于某个工艺或者生产环节中间的时候，是不允许离开的；只有在该工艺环节或某生产阶段暂时结束之后，才允许离开，否则，会造成生产线生产失序，生产环节脱节或者中断。所以，无论是机器人还是人工操作工，都不应该想离开就离开，确实要离开，也只有在生产线允许的时间段内离开。而对移动作业机器人而言，生产线允许的时间段就是机器人短暂的处于停止作业状态，待命下一作业阶段的时间段。但是，机器人的电能是电池供给的，机器人作业过程中，电能可能随时耗尽，机器人可能随时低电量报警而回归充电站充电，根据上述作业要求是不被允许的。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明提出一种自动化生产线移动机器人能量管理方法，根据自身历史作业情况及耗电情况，让机器人具有自我电能诊断功能及预测功能，在一段连续作业开始之前，预估剩余电能是否能满足下一段连续作业，如果不能，则进入待充电状态，可以让机器人不参与到下一段连续作业中去，可以交由其他机器人进行作业，或者通知生产线的管理系统进行相应的处理。

[0005] 为了达到上述技术目的，本发明所采用的具体技术方案为：

[0006] 一种自动化生产线移动机器人能量管理方法，所述机器人应用至规则作业的生产线，由自身所配置电池驱动，其特征在于，包括以下步骤：

[0007] S101:采集所述自动化生产线上移动机器人的多个作业周期的能耗规则；

[0008] S102:将各能耗规则依照时间轴进行合并，生成整体能耗规则；

[0009] S103:将所述整体能耗规则分割为能耗相近或相同的至少一个规则能耗区间；

[0010] S104:所述机器人在完成一个规则能耗区间内的作业周期后，当所述电池的剩余电量小于一个所述规则能耗区间的耗电量时，判定所述机器人进入待充电状态。

[0011] 进一步的，所述S104后还包括以下步骤：

[0012] 当所述机器人进入待充电状态时，向所述自动化生产线的管理系统或所述机器人的上位管理系统发送电量告警信息，并停止执行下一作业周期。

[0013] 进一步的，所述S104后还包括以下步骤：

[0014] 当所述机器人进入待充电状态时，将替代机器人引入所述自动化生产线完成各所述作业周期。

[0015] 进一步的，所述能耗规则为所述机器人作业周期内的带有时间轴的能耗信息。

[0016] 进一步的，所述规则能耗区间包括所述机器人的所有不同作业周期的能耗规则。

[0017] 进一步的，所述整体能耗规则的确定方法包括以下步骤：

[0018] S101.1:采集所述机器人预设时长内的各周期能耗规则；

[0019] S101.2:当所述预设时长内的各周期能耗规则呈周期分布时，将所述预设时长内的各所述周期能耗规则依照时间轴合并为整体能耗规则；

[0020] 当所述预设时长内的各周期能耗规则未呈周期分布时，依次N次提高所述预设时长的时间跨度采集所述周期能耗规则，直至各周期能耗规则呈周期分布，将呈周期分布的各所述周期能耗规则依照时间轴合并为整体能耗规则；

[0021] 其中：N为不小于1的整数。

[0022] 同时，本发明还提出用于完成上述自动化生产线移动机器人能量管理方法的一种自动化生产线移动机器人能量管理装置，包括：

[0023] 电能数据采集装置，连接所述机器人的电源管理电路，用于采集所述机器人的整体实时耗电量数据以及所述机器人的电池剩余电量数据；

[0024] 能耗数据分析装置，连接所述电能数据采集装置，基于所述实时耗电量数据计算得出所述机器人的规律耗电周期数据，基于所述耗电周期数据计算所述电池的剩余电量是否大于所述机器人下一个规律周期的电能需求，如否，输出所述机器人进入待充电状态的信息。

[0025] 进一步的，所述能耗数据分析装置的输出信号与所述自动化生产线的控制系统通信。

[0026] 进一步的，所述实时耗电量信息为电能耗曲线。

附图说明

[0027] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

[0028] 图1为本发明具体实施方式中一种自动化生产线移动机器人能量管理方法的流程图；

[0029] 图2为本发明具体实施方式中移动作业机器人周期性能耗曲线；

[0030] 图3为本发明具体实施方式中机器人能耗预测方法流程框图；

[0031] 图4为本发明具体实施方式中自动化生产线移动机器人能量管理系统的连接示意图；

[0032] 图5为本发明具体实施方式中实现自动化生产线移动机器人能量管理方法的运算逻辑框图；

[0033] 图6为本发明具体实施方式中一种机器人的整体能耗规则示图；

[0034] 图7为本发明具体实施方式中另一种机器人的整体能耗规则示图。

具体实施方式

[0035] 下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

[0036] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0037] 要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本发明，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

[0038] 还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

[0039] 另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

[0040] 在本发明的一个实施例中，提出一种自动化生产线移动机器人能量管理方法，所述机器人应用至规则作业的生产线，由自身所配置电池驱动，如图1所示，包括以下步骤：

[0041] S101:采集所述自动化生产线上移动机器人的多个作业周期的能耗规则；

[0042] S102:将各能耗规则依照时间轴进行合并，生成整体能耗规则；

[0043] S103:将所述整体能耗规则分割为能耗相近或相同的至少一个规则能耗区间；

[0044] S104:所述机器人在完成一个规则能耗区间内的作业周期后，当所述电池剩余电量小于一个所述规则能耗区间的耗电量时，判定所述机器人进入待充电状态。

[0045] 在本实施例中，如图6、7所示，机器人的作业周期的能耗规则标示为瞬时耗电量‑时间图表，即能耗曲线，可依据机器人自身监控系统测量各部件的瞬时耗电量后叠加获得，也可以直接根据测量机器人的电池剩余电量获得。

[0046] 在一个实施例中，所述S104后还包括以下步骤：

[0047] 当所述机器人进入待充电状态时，向所述自动化生产线发送电量告警信息，和/或，

[0048] 当所述机器人进入待充电状态时，将替代机器人引入所述自动化生产线完成各所述作业周期。

[0049] 在本实施例中，当所述机器人进入待充电状态时，向所述自动化生产线和/或机器人的上位管理系统发送电量告警信息，并停止执行下一作业周期。自动化生产线收到告警信息后，可通过替代机器人代替进入待充电状态的机器人进行作业。替代机器人可以是与原机器人配置完全相同也可以是能够替代进行原作业的配置不同的机器人。

[0050] 在本实施例中，当替代机器人与原机器人配置完全相同时，可将原机器人的能量管理方法直接套用，当配置不一样时，替代机器人需通过上述S101‑S104中的步骤进行重新配置单独的移动机器人能量管理方法。

[0051] 由于机器人是在完成一个动作周期后，再转入下一个动作周期之前的时间节点中，电量消耗为0或接近于零，所述作业周期为所述机器人的两个能耗接近或等于0的时间节点之间的动作周期。因此在本实施例中，所述能耗规则为所述机器人作业周期内的带有时间轴的能耗信息。

[0052] 由于机器人在自动化生产线上，一些作业周期会再次发生，即一个动作会在不同的时间节点分别做两次，而有些动作只做一次，如果采集作业周期的时间不能够涵盖所有不同的动作周期，所得出的结果定然不符合实际应用，因此本实施例的所述规则能耗区间包括所述机器人的所有不同作业周期的能耗规则。

[0053] 在本实施例中，所述整体能耗规则的确定方法如图5所示包括以下步骤：

[0054] S201:采集所述机器人预设时长内的各周期能耗规则；

[0055] S202:当所述预设时长内的各周期能耗规则呈周期分布时，将所述预设时长内的各所述周期能耗规则依照时间轴合并为整体能耗规则；

[0056] 当所述预设时长内的各周期能耗规则未呈周期分布时，依次N次提高所述预设时长的时间跨度采集所述周期能耗规则，直至各周期能耗规则呈周期分布，将呈周期分布的各所述周期能耗规则依照时间轴合并为整体能耗规则；

[0057] 其中：N为不小于1的整数。

[0058] 基于相同的创新构思，在本发明的一个实施例中，还提出一种自动化生产线移动机器人能量管理装置，如图5所示，包括：

[0059] 电能数据采集装置，连接所述机器人的电源管理电路，用于采集所述机器人的整体实时耗电量数据以及所述机器人的电池剩余电量数据；

[0060] 能耗数据分析装置，连接所述电能数据采集装置，基于所述实时耗电量数据计算得出所述机器人的规律耗电周期数据，基于所述耗电周期数据计算所述电池的剩余电量是否大于所述机器人下一个规律周期的电能需求，如否，输出所述机器人进入待充电状态的信息。

[0061] 在本实施例中，能耗数据分析装置的输出信号与所述自动化生产线的控制系统通信。

[0062] 在本实施例中，所述实时耗电量信息为电能耗曲线。

[0063] 上述实施的自动化生产线移动机器人能量管理装置和自动化生产线移动机器人能量管理方法，在移动机器人所在生产线生产一个或一批产品的周期中，采集若干个生产周期的某机器人作业能耗数据作为分析对象，历史数据时长越长越有利于得到准确的结果，但会增加数据处理的时间和处理器的算力负担。

[0064] 本技术方案的前提是，在确定的生产线上，移动机器人作业的内容是确定的，不是随机的，也就是说，移动机器人作业是作为生产线上的一个元素或者环节存在的，因而他的作业内容是基本确定的，他的作业在一个生产线周期内也是可以以时间段来划分的，通俗的说，在每一个生产线周期内，机器人作业时间段是基本周期性的。确定的作业内容比如，某生产线末端封装机器人，他的工作内容就是装货，封包，然后搬运至规定的地方，他就一直是这个角色，当他完成这样一个流程后，他会回到起点重复同样的动作。他不会去做别的工作。在这个过程中，他会有连续工作的时间，也会有若干段临时停止作业处于待机等待的时间段，这些都可以通过能耗这个指标体现出来。

[0065] 对每一个工作时段，计算其能耗以及随时间的积分，然后得出每时间段的等效能耗，首先按照时间周期性考察等效能耗或者几个时间端的等效能耗是否具有周期性。如果具有周期性，则以该周期性的能耗数据为准则，在每次临时停机等待期间，可由当前电池电量水平计算是否能足够提供下一个作业时间段的能耗，如果可以，则继续下一个时间段的作业，如果不能，则停止该机器人作业，转向去充电；机器人发出停止作业给生产管理系统，安排其他机器人进行替补上场进行作业，这样就避免了当机器人在作业过程进行中，因为电池剩余电能不足以维持下一个作业周期而导致的作业过程中断，如机器人正在搬运某物料且行走进行中，突发低电压报警而停机，则对生产造成突然中断和安全隐患。而利用本实施例提供的技术方案，可避免这种情况的发生：在机器人处于停止、待命状态未进行下一作业期间，就已预知当前电量是否足够维持下一个作业动作需要的电量。上述实施例使机器人电能管理更加智能，作业更安全，更符合自动化生产线的要求。

[0066] 以下实施例以机器人作业历史能耗数据为数据源，作为进一步分析、预测的基础。

[0067] 历史能耗数据时长要长于一个生产线工作周期或者一个机器人作业周期；即移动作业机器人在生产线上作业是有一定周期的，根据分配的作业内容周而复始的重复作业，尽管每段时间段内具有不同的工作内容，但从更长的时间段看或者以生产线生产时间周期长度看，是有周期性的。如图2所示。

[0068] 如图2所示，采集了某生产线上三个作业周期的能耗数据。基本上，机器人以0～t4时间段为一个作业周期，周而复始。因为自动化生产线上的移动作业机器人，每一台机器人的作业内容大体是基本固定的，因此，很可能在每一个相同的工作时间段，其能耗情况也是近似相等的。

[0069] 有了能耗历史数据，需要对历史数据进行分时段计算等效能耗状况。如图2所示，在整个t4时间段内，作业时间段有两段，分别是0～t1；t2～t3；机器人停机待命时间段为t1～t2；t3～t4。

[0070] 则首先需要计算出0～t1；t2～t3时间段的每一个作业周期的能耗随时间的积分值；必要的时候可取平均值。然后在停机待命时间段期间，计算当前剩余电量是否能够满足下一个作业时间段的作业需要的能耗水平，能耗预测逻辑如图3所示。

[0071] 利用该方法取得的有益的效果是机器人能耗预估更科学，自动充电时机选择更合理，生产线生产和机器人作业不会突然中断，安全性更高，更加符合自动化生产线的要求。

[0072] 上述实施例利用机器人作业历史能耗数据作为数据分析和预测的基础。这些能耗数据来源于机器人自带的电池管理系统。

[0073] 上述实施例仅依靠总的能耗数据，不依赖于机器人的作业类型，移动速度或者移动加减速度等参数，从而使得该方法简单可靠，相关影响因子少。

[0074] 上述实施例适合于自动化生产线上的移动操作机器人。这类移动操作机器人一般处于生产线的某个环节，完成某种或某几种特定的作业任务，因而从时间长度角度看，其作业内容是周期性的，重复性的，不是随机的，这是这一类作业机器人的特点。

[0075] 上述实施例针对这种周期性特点，将机器人能耗数据进行时间分段，呈现周期性特点，在机器人作业间隙(停止作业待命期间)判断和预测当前电量是否满足下一个时间段的作业能耗的需求，如果不满足，则当前就需要转入自动充电操作，并通知机器人控制管理系统或者生产线管理系统进行相应处理；如果满足，则继续可以放心执行下一时间段的作业，不必担心作业期间突然低电量报警而中断作业。这种方法的优点在于，避免机器人在作业期间产生低电量而突然中止作业，给生产造成不便，从而系统更智能，可靠性提高。

[0076] 如图4所示，机器人集成有电源管理电路系统，机器人整体能耗作为一个参数进行数据采集。采集的数据被用来分析处理，分析处理的结果为机器人能耗曲线以及当前电池电量。在此基础上给出合适的充电时机的决策。

[0077] 机器人控制系统采集到能耗信息数据之后，需要对数据进行分析处理，从而预测下一作业时间段的能耗需求和当前电池电量是否匹配。

[0078] 如图5所示为自动化生产线移动机器人能量管理系统的运算逻辑框图。

[0079] 自动化生产线用移动作业机器人，在一个生产线工作周期内，总有一段或者几段时间处于停止作业待命状态，不总是处于移动或者持续作业状态，因为要适应生产线总体流程节奏和需求。因此，在本发明控制方法中，设定一个时间值tstop_setting，当机器人能耗近似为0且待机时间长度t>tstop_setting时，认为机器人处于待命状态，随时可根据生产线需求开始下一阶段作业；则该段时间前后时间段内均为作业时段，据此可以将一段时间内的数据进行分段。当采集的源数据时间长度较长时，如远大于机器人作业时间周期时，基本上可以提取或者判断出某几个作业时段和待机时段组成了机器人作业周期，如此周而复始循环。

[0080] 在此基础上，对每一作业时段的能耗进行计算、以时间积分并转换成等效能耗水平。

[0081] 如图5所示，对历史数据进行以作业时间段和待机时间段进行分段处理时，tstop_setting的设定对分段后时间段是否呈现周期性具有一定的影响，一般情况下，按照机器人作业时段分段即可实现周期性的目的，因为对同一生产线，同一作业机器人，其作业内容按时间段区分时，本身是呈现周期性的。合理的tstop_setting的设定就会体现这种时间的周期性。

[0082] 机器人控制器对分时段的自身能耗情况进行计算，以及依据时段分别进行能耗积分计算处理，然后对一定时段的能耗或者某几个时段一起的能耗是否具备周期性进行逻辑判断，如果具备周期性，说明能耗预测的基础条件已经满足，可以用来进行能耗预测。如果不满足，需要进一步合并某相邻两个时段进行判断周期性，如果还不满足，则需要增加历史数据长度重新进行计算处理判断，或者根据生成实际进行人工划分处理作为判断依据。

[0083] 以下两组具体自动化生产线上机器人为示例展开进一步说明。

[0084] 示例1

[0085] 该示例以为某生产线上某台移动搬运作业机器人能耗进行分析，分好分布情况如图6所示。

[0086] 该生产线生产时间周期为15分钟，即每15分钟生产出一批产品，移动机器人进行搬运作业，机器人搬运作业呈现强周期性，图6采集了至少3个生产线周期(45分钟)的机器人能耗数据作为数据源，对机器人的能耗情况进行分析。

[0087] 从图6看出，机器人作业周期基本为12分钟左右。前6分钟能耗较少，后6分钟能耗较多，中间有待机状态2次。从源数据也可看出，每周期时间段期间，前6分钟内和后6分钟内均有高峰能耗时刻，这表明此刻机器人不仅在行走，其机械臂还在作业中，进行搬运负重作业，因而能耗较大。

[0088] 对每一时段能耗进行积分，得出期间总能耗，然后依据分时段将该总能耗进行标定，很容易得出周期性判断。如图中的a时段能耗为3％，b时段能耗为5.5％，机器人作业周期呈现ab,ab,ab,…循环的特点。

[0089] 总能耗计算百分比以机器人所载电池理论总容量为基准计算，某时段内的百分比能耗意味着机器人在某时段内能耗占电池总电能容量的百分比。

[0090] 当上述能耗数据处理好之后，机器人会在每一个待机时段内，依据该周期性数据，预测当前的电池电能容量是否可以满足下一作业时段的能耗要求，如果不满足，则会立即开启充电程序，不允许机器人进行下一时段作业，从而避免机器人开启了移动作业之后，尤其作业到中间环节时突然出现电池电量不足的情况。

[0091] 示例2

[0092] 图7所示为某生产线捡货、装箱及搬运机器人作业能耗分布。

[0093] 该生产线生产周期约为30分钟。

[0094] 由能耗计算结果看，机器人作业周期约为25分钟。最终能耗计算结果为a,b,c三个作业时段，待机时段3个。a时段能耗1.5％；b时段能耗2.5％；c时段能耗1％。a时段时长约10分钟，b时段时长约5分钟，c时段时长约10分钟。周期性的以abc,abc,….方式呈现。

[0095] 机器人会在每一个作业时段末待机时段内，如在a作业时段末的待机时段内，计算当前电池电能容量是否满足下一作业时段b的1.5％的能耗要求，如果不能满足，则开启充电程序，不允许机器人进入b时段的作业。

[0096] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。