工业机器人安全防护智能控制方法及系统的制作方法_4

文档序号:8404478阅读:来源:国知局
面,通知管理人员注意。以便能及时处理可能出现的状况。
[0107]更佳地,作为一种可实施方式,如图6所示,还可以将前述的安全区域4划分为绝对安全区域401和危险预警区域402。将靠近危险区域的一圈区域作为危险预警区域。相应的,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。
[0108]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;
[0109]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。
[0110]当然危险预警信号应与前述的报警信号向区分。可以理解,优选的将所述报警信号采用更强烈的方式展现,如较大的蜂鸣声等。而此处的危险预警信号主要是起一个提示作用,一般可以用普通光前的灯闪烁即可达到效果。此处的预警能够给工作人员一个能够接近机器人的最近距离的一个提示,使工作人员有心理准备,避免直接到达危险区域时恐慌。也有利于工作人员在必要时选择合适位置与机器人互动。提高工业机器人与工人之间的协同合作效率,降低意外事故风险,提高企业生产效率。
[0111]基于同一发明构思,本发明还提供一种工业机器人安全防护智能控制系统,由于此系统解决问题的原理与前述一种工业机器人安全防护智能控制方法相似,因此,该系统的实施可以按照前述方法的具体步骤实现,重复之处不再赘述。
[0112]本发明一实施例的工业机器人安全防护智能控制系统,如图7所示,包括图像获取模块100、目标识别模块200、位置判断模块300、数据发送模块400、时间轴模块500、移动速度计算模块600、预测表生成模块700安全决策模块800以及运动控制模块900。其中:图像获取模块100,用于拍摄机器人周围预设区域的检测图像;目标识别模块200,用于对当前的检测图像进行待测目标识别,并得到识别结果;述位置判断模块300,用于根据所述目标识别模块的所述识别结果,在所述当前的检测图像中识别出所述待测目标时,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;数据发送模块400,用于将所述位置判断模块获得的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500中;移动速度计算模块600,用于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;预测表生成模块700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;安全决策模块800,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;运动控制模块900,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。
[0113]其中,所述机器人的运动状态数据由机器人的运功控制模块900提供。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;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时间内的预测位置。
[0114]其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。
[0115]在另一实施例中,如图8所示,还包括目标检测模块010,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 100。
[0116]通过增加传感器进行目标区域检测,减小了摄像机拍摄图像及频繁对图像进行目标检测的压力,使计算速率更高,且传感器和图像的目标识别相结合使检测结果更加准确。且传感器目标检测和图像检测相结合保证检测精度的同时,又提高了灵活性,便于推广。其中,所述传感器可以为主动式或者被动式的红外传感器,当然也可以为其他目标检测传感器。
[0117]其中,如图9所示,所述运动控制模块900包括控制策略确定子模块910、策略发送子模块920以及运行控制子模块930。其中:策略确定子模块810,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;策略发送子模块920,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模块;运行控制子模块930,用于制所述机器人按照所述控制策略运行。且所述运行控制子模块930按如下条件对机器人进行控制:
[0118]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。即对机器人的运行状态不作任何更改。
[0119]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。
[0120]在另一个实施例中,如图10所示,还包括报警模块1000,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。报警信号可以为闪烁较强光线,也可以为发出声音警报,已达到提醒检测到的目标的目的。同时也可发送报警信息给机器人控制界面,通知管理人员注意。以便能及时处理可能出现的状况。
[0121]更加的,作为一种可实施方式,可将所述安全区域分为绝对安全区域和危险预警区域。相应的,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;
[0122]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。
[0123]需要说明的是,可将安全区域中靠近危险区域部分区域作为危险预警区域。
[0124]此处的预警能够给工作人员一个能够接近机器人的最近距离的一个提示,使工作人员有心理准备,避免直接到达危险区域时恐慌。也有利于工作人员在必要时选择合适位置与机器人互动。提高工业机器人与工人之间的协同合作效率,降低意外事故风险,提高企业生产效率。
[0125]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种工业机器人安全防护智能控制方法,其特征在于,包括以下步骤: 拍摄机器人周围预设区域的检测图像; 对当前的检测图像进行待测目标识别,并得到识别结果; 根据所述识别结果,若在所述当前的检测图像中识别出所述待测目标,则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; 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; 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; 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; 获取所述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; 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; 所述时间距离预测表中包含所述待测目标的
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