工业机器人安全防护智能控制方法及系统的制作方法_2

文档序号:8404478阅读:来源:国知局
时间的前一距离和前一位置计算所述待测目标的移动速度;
[0046]所述预测表生成模块,用于根据所述待测目标的当前位置、当前距离、移动速度及机器人的运动状态数据生成当前时间对应的时间-距离预测表;
[0047]所述安全决策模块,用于获取当前时间对应的所述时间-距离预测表中的距离数据,并根据所述距离数据确定所述待测目标与预设的危险区域和预设的安全区域之间的安全判断关系;
[0048]所述运动控制模块,用于根据所述安全判断关系控制所述机器人正常运行或者停止运行或者更改路径;
[0049]所述时间距离预测表中包含所述待测目标的当前位置及所述当前时间之后预设时间内的预测位置;
[0050]所述安全判断关系包括所述待测目标保持在所述安全区域中,所述待测目标保持在所述危险区域中,所述待测目标从所述安全区域移动到所述危险区域以及所述待测目标从所述危险区域移动到所述安全区域。
[0051]作为一种工业机器人安全防护智能控制系统的可实施方式,还包括目标检测模块,用于通过传感器检测所述预设区域中是否有所述待测目标,并在检测到所述待测目标时启动执行所述图像获取模块。
[0052]作为一种工业机器人安全防护智能控制系统的可实施方式,所述运动控制模块包括控制策略确定子模块、策略发送子模块以及运行控制子模块,其中:
[0053]所述策略确定子模块,用于根据所述安全判断关系确定所述机器人的控制策略及相应的控制指令数据;
[0054]所述策略发送子模块,用于将所述控制策略及相应的控制指令数据发送给运行控制子t吴块;
[0055]所述运行控制子模块,用于制所述机器人按照所述控制策略运行;
[0056]且当所述待测目标保持在所述安全区域中或从所述危险区域移动到所述安全区域时,所述控制策略为控制所述机器人正常运行;
[0057]当所述待测目标保持在所述危险区域中或从所述安全区域移动到所述危险区域时,所述控制策略为控制所述机器人停止运行或者更改路径。
[0058]作为一种工业机器人安全防护智能控制系统的可实施方式,还包括报警模块,所述报警模块在所述运动控制模块控制所述机器人停止运行或者更改路径时,发出报警信号。
[0059]作为一种工业机器人安全防护智能控制系统的可实施方式,所述安全区域包括绝对安全区域和危险预警区域;
[0060]所述安全判断关系还包括所述待测目标保持在危险预警区域,所述待测目标从所述绝对安全区域移动到所述危险预警区域,以及所述待测目标从所述危险预警区域移动到所述绝对安全区域;
[0061]该系统还包括预警模块,所述预警模块当所述安全判断关系为所述待测目标保持在所述危险预警区域或从所述绝对安全区域移动到所述危险预警区域时,发出危险预警信号;当所述安全判断关系为所述待测目标从所述危险预警区域移动到所述绝对安全区域时,解除所述危险预警信号。
[0062]本发明的有益效果包括:本发明提供的一种工业机器人安全防护智能控制方法及系统,采用机器视觉的方式获取预设区域的检测图像,并通过设定安全区域及危险区域来判断工作人员的位置,从而根据工作人员的位置对机器人的运行进行控制,控制机器人停止运行、正常运行或者改变路径。能够有效的避免机器人与工作人员之间产生碰撞,保证工作人员的人身安全。而且区域的划分使位置确定更加简便,而又不损失精度。且采用软件的方式,避免了防护栏场地占用大的问题。且所有计算围绕机器人为中心进行,使防护计算灵活度高。
【附图说明】
[0063]图1为本发明一种工业机器人安全防护智能控制方法的一具体实施例的流程图;
[0064]图2为预设区域划分示意图;
[0065]图3为本发明一种工业机器人安全防护智能控制方法的另一具体实施例的流程图;
[0066]图4为目标识别分类构建的流程图;
[0067]图5为本发明一种工业机器人安全防护智能控制方法的另一具体实施例中根据安全判断关系控制机器人的具体流程图;
[0068]图6为包括预警区域的预设区域划分示意图;
[0069]图7为本发明一种工业机器人安全防护智能控制系统的一具体实施例的结构示意图;
[0070]图8为本发明一种工业机器人安全防护智能控制系统的另一具体实施例的结构示意图;
[0071]图9为本发明一种工业机器人安全防护智能控制系统的一具体实施例中运动控制模块的结构示意图;
[0072]图10为本发明一种工业机器人安全防护智能控制系统的又一具体实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0073]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图对本发明的工业机器人安全防护智能控制方法及系统的【具体实施方式】进行说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0074]本发明一实施例的工业机器人安全防护智能控制方法,如图1所示,包括以下步骤:
[0075]S100,拍摄机器人周围预设区域的检测图像。此处可以使用智能相机进行机器人周围预设区域的检测图像。而所述预设区域可根据后面的对图像进行处理时运算复杂度及机器人可能对附件人员造成伤害的区域范围所确定。如果机器人的作业区域较为广泛,则所述预设区域相对会更大一些,而如果机器人的作业范围较小,其可能波及到周围人的范围也会更小一些。如图2所示,作为一种可实施方式可按照图示的方式设定所述预设区域。其中I为机器人底座,5为机器人的机械手臂,而圆周02和底座I之间的圆环区域2为机器人的作业区域。而圆周04所包围的区域为本发明实施例中所要的预设区域,也即检测图片所对应的区域。当然直接对真个圆周范围内进行图像获取更为简便。如果技术上允许或者更为便利的话也可以将圆周02和圆周04之间的区域作为所要的预设区域进行图像获取。
[0076]S200,对当前的检测图像进行待测目标识别,并得到识别结果。其中,所述识别结果包括检测到待测目标和未检测到待测目标,如果检测到待测目标,则继续执行后续的步骤S300,若未检测到待测目标,则返回执行前面的步骤S100。
[0077]S300,根据预设参数计算所述待测目标的当前位置及到所述机器人之间的当前距离。所述预设参数为使用摄像机进行检测图像获取时摄像机的一些参数,以及在摄像机调试时更具真实场景的检测图像所计算出的一些计算所述当前位置和所述当前距离所必须计算参数。如智能摄像机参数、几何坐标等。且此步骤中充分利用智能计算机的参数与成像原理的结合进行待测目标的位置计算。
[0078]S400,将所述当前位置和所述当前距离按时间顺序存储到时间轴模块中。其中所述的时间顺序是指所述当前位置获取的具体数值的时间先后。即所有所获取的机器人的位置在所述时间轴模块中以序列形式存储,而且时间上先获取的位置排序靠前,时间上后获取的位置排序靠后。如此,可根据时间轴模块中存储的机器人的位置直观的得到机器人的移动方向。
[0079]S500,根据所述当前距离和所述当前位置,以及所述时间轴模块中的前一时间的前一距离和前一位置计算所述待测目标的移动速度。需要说明的是,此处所说的前一时间的前一距离和前一位置在时间上一定是在所述当前位置之前的机器人的位置信息。但是所选取的前一距离与所述当前距离之间不一定只相差一个时间周期。或者说两者之间并不一定是相邻的关系。具体的两者之间的间隔时间可根据实际计算要求,及所述检测图像获取速率确定。如检测图像获取速率较高则可以选择间隔时间长一些即选择不时间轴模块中不相邻的两个位置及距离来计算所述移动速度。当然,在某个具体实施例中也可以是两个相邻的位置。
[0080]S600,根据所述待测目标的当前位置、当前距离、移动速度及机器人的运动状态数据生成当前时间对应的时间-距离预测表。其中,所述时间-距离预测表中包含所述待测目标的当前位置及所述当前时间之后预设时间内的预测位置。而机器人的运动状态数据包括机器人的移动方向,及速度变化等,将机器人的运动状态数据和待测目标的当前位置、当前距离及移动速度相结合来计算待测目标在后续时间中的预测位置。这里所说的预设时间可根据工业机器人移动速度等因素来设定。如可设定预测当前系统时间以
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