预警系统和机器人系统技术方案

本申请涉及一种用于为在工作空间(20)内的人员作出关于至少一个第一机器人(10)的预警的方法和一种包括至少一个第一机器人(10)的机器人系统(80)。在根据本发明专利技术的方法中在步骤(110)中预测机器人(10)在未来的工作区间(50)中执行哪种运动(18)。在进一步的方法步骤(120，130)中测定，工作空间区段(24)在第一或第二时间段(52，54)中是否由机器人(10)经过。根据何时经过工作空间区段(24)，输出第一或第二视觉报警(62，64)。视觉报警(62，64)的输出相应地在底部区段(26)处实现，该底部区段分别配属于工作空间区段(24)。

Early warning system and robot system

The present invention relates to a method for making an early warning about at least one first robot (10) in a working space (20) and a robot system including at least one first robot (10). In the method according to the present invention, a motion (18) is predicted in a step (110) of the robot (a) in a future working interval (50). In a further step (120130), whether the work space section (24) is passed by the robot (10) in the first or the second time period (52, 2). When a first or second visual alarm is output (62, 64), when the working space section (24) is passed. The output of the visual alarm (62, 64) is realized at the bottom section (26), and the bottom section is respectively provided with a working space section (24).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种机器人系统和一种用于为运行期间停留在机器人系统范围中的人员进行预警的方法。此外，本专利技术还涉及一种计算机程序，其适用于运行在根据本专利技术的预警方法的意义上的机器人系统。
技术介绍
从JP2006/285635A中已知一种自行驶机器人，其能够沿着路径运动，并且在此为周围环境中的人员示出所采用的路径的部段。为此，在底部表面安置发光件，其与接收装置耦合。自行驶机器人具有发光控制器，其接通位于底部的发光设备，并因此照明由机器人所采用的路径的部段。在此，安置在底部的发光设备基本上构成链条。WO2009/0633181A1公开了一种移动机器人，其设计用于通过发光设备示出围绕机器人的危险领域。为此，机器人设有固定在机器人壳体处的投影仪。机器人设计用于，测定危险领域的轮廓并借助于投影仪在底部上产生相应成型的投影。在此，能够一同考虑机器人自身的运动和机器人部分、例如机器人手臂的运动。WO2014/036549A2公开了一种机器人，其具有传感器系统，以用于检测在机器人周围的检测区域中的人员。此外，机器人还包括计算单元，其设计用于定义危险区域，该危险区域至少部分地与检测区域重叠。此外，机器人还具有图像识别装置，借助于该装置能够识别人的身体部分，例如躯干、头部或手臂。与通过机器人检测的在危险区域中人的身体部分相关地，引入不同的安全措施，例如减少机器人的行驶速度。从JP05-229784中已知一种预警系统，其包括有色的激光源，该激光源设计用于在平面上形成激光辐射膜。根据JP05-229784的预警系统在此固定在起重机处，其使在起重机钩处的传输物运动。激光预警系统如下地固定在起重机处，即危险区域可视地标记在传输物下方。根据现有技术已知的预警系统的显著缺点在于，在运行中机器人和人常常会接近，在接近时仅能通过机器人的安全机构的干预避免意外。在此机器人进入静止状态，使得其在当前的工作进程中产生延迟。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种机器人系统和所属的预警方法，其克服现有技术的上述缺点。根据本专利技术的方法用于为在工作空间内的人员作出关于至少一个第一机器人的预警。工作空间分为多个工作空间区段，其中，底部区段配属于工作空间区段。根据本专利技术的方法中，执行第一步骤，在第一步骤中预测至少一个机器人的机器人运动。该预测在此能够借助于至少一个机器人的控制程序的代码分析或时间上错位的模拟实现。在第一步骤中在此预测对于工作区间的机器人运动。工作区间是能选择的时间段，其以能选择的长度延伸到随后的时间中。在第二方法步骤中测定，至少一个机器人在工作区间期间在机器人运动进程中经过哪些空间。在此，在第二步骤中测定的经过的空间包括由机器人的基体、和/或机器人臂，和/或在机器人处安置的操纵器经过的区域。在第三方法步骤中测定至少一个工作空间区段，其至少部分地位于由机器人经过的空间中。在此同样测定，这种经过是否相应地在第一和/或第二时间段中实现。实现预测的机器人运动的工作区间包括第一和第二时间段。第一时间段优选是在未来0至10秒的时间区间，第二时间段优选是在未来10至20秒的时间段。第三方法步骤允许预告，在至少一个第一机器人的工作区间中在符合规定的程序流程中对于操作人员来说哪些工作空间区段中何时存在危险情况。如果基于前述的方法步骤测定，在第一时间段内的工作空间区段由机器人经过，则在配属于相应的工作空间区段的底部区段处输出第一视觉预警。如果基于前述的方法步骤测定，工作空间区段在第二时间段内由机器人经过，则在所属的底部区段处输出第二视觉预警。在预测机器人运动时，根据本专利技术的方法能够基于时间上错位的模拟或机器人编程的代码分析方面。在时间上错位的模拟或机器人编程的代码分析能够以技术简单的方式以少量的计算容量需求快速且可靠地执行。在此，不可预测的外部事件，例如机器人的在此期间的停止或延迟能够快速地从视觉预警转化成声音输出。机器人编程基本上包括运动命令的连续处理，由此进一步简化机器人运动的能预测性。根据本专利技术的方法允许以清楚的方式传递潜在的未来危险情况的区分图像。这简化了人员对要执行的机器人运动的预知，人员能够因此调整其表现。由此能够以简单的方式避免人员接近至少一个第一机器人，使得在至少一个第一机器人的运行流程中将延迟最小化。在根据本专利技术的方法的优选的实施方式中，除了最少一个第一机器人，还考虑第一传输物，其通过至少一个第一机器人运动。由此测定经过的空间，其由至少一个第一机器人和第一传输物共同扫过。由此能够借助于根据本专利技术的方法更加精确地测定经过的空间，在该空间中存在对于人的危险情况。要求保护的方法因此在对现有情况的检测更具区分性，并且允许相对于人员的有说服力的预警性能，由此改善了工作空间中存在的安全性。在根据本专利技术的方法的另外有利的实施方式中，第一和第二视觉预警分别设计为颜色信号或发光图案。在此，第一和第二视觉预警例如能够设计为不同颜色的持续或周期性的发光信号。同样可行的是，第一和第二视觉预警分别形成在相应的底部区段构造的几何形状，例如点状图案、几何图形或符号。在此，发光图案能够是时间上恒定或能改变的。在时间上能改变的发光图案中例如能够理解为动画。根据本专利技术的方法因此能够将更具区分性的预警输出给人，预警基于其显而易见性而以简单的方式提供了关于潜在危险情况的精确图像。此外，根据本专利技术的方法能够附加地测定，在至少一个第三时间段中是否存在至少部分地位于经过的空间的工作空间区段。一旦测定在至少一个第三时间段内经过工作空间，则在所属底部区段处输出第三视觉预警。通过输出第三视觉预警来考虑到第三时间段的预警方法允许，在现有的情况中更具区分性地检测并显示潜在危险的周围环境。由此进一步提高现有的安全性。在根据本专利技术的方法的有利的实施方式中能够在输出第一、第二或第三视觉预警的方法步骤中附加地引起声音预警。声音预警的引发实现了预警具有高潜在危险的情况。因此能够例如当在工作空间中仅存在在第一时间段中由至少一个第一机器人经过的工作空间区段时，在此之前借助于预警音调进行提示。由此能够避免如下运行情况，即其中至少一个第一机器人的安全机构必须进行干预并会引发延迟。这在机器人以高行进速度应用时的工作进程中是特别有利的。在根据本专利技术的方法的另外特别有利的实施方式中，还形成与至少一个机器人的至少一个过程参数相关的声音预警和/或视觉预警。在此，声音或视觉预警如下调整，即预警根据主导的危险情况的强度形成。例如，在存在高潜在危险时选择变化的色调，视觉预警由恒定转到周期性的发光信号，或者在平面视觉预警转换成照明图案。在此，至少一个第一机器人的行进速度能够作为过程参数，根据该过程参数中调整视觉预警和/或声音预警。在机器人的高行进速度中在工作区间期间，比在低的行进速度中存在提高的潜在危险。此外也能够将第一传输物的状态信息设置为过程参数。第一传输物的状态信息在此描述，基于第一传输物的物理或化学特性是否由于其可能存在对于人员而言的提高的危险。传输物，其状态信息在根据本专利技术方法的意义中导致更加密集或更加清楚的预警，能够例如是具有化学材料或熔化物，尖锐的物体、由坚硬的材料制成的物品、或由视觉难感知的材料，例如玻璃或PMMA制成的物品。此外，能够将关于至少一个机器人的安全措施的类型和/或周围环境的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于为在工作空间(20)内的人员作出关于至少一个第一机器人(10)的预警的方法，所述工作空间包括多个底部区段(26)，其中，所述底部区段(26)分别配属于工作空间区段(24)，所述方法包括如下步骤：a)预测在工作区间(50)中由至少一个所述第一机器人(10)执行的机器人运动(18)；b)测定在所述工作区间(50)期间由至少一个所述第一机器人(10)经过的空间(19)；c)测定至少一个在第一时间段和第二时间段(52，54)内至少部分地位于所述经过的空间(19)中的所述工作空间区段(24)；d)当在所述第一时间段(52)内经过所属的工作空间区段(24)时，在所述底部区段(26)处输出第一视觉预警(62)；和e)当在所述第二时间段(52)内经过所属的所述工作空间区段(24)时，在所述底部区段(26)处输出第二视觉预警(64)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于为在工作空间(20)内的人员作出关于至少一个第一机器人(10)的预警的方法，所述工作空间包括多个底部区段(26)，其中，所述底部区段(26)分别配属于工作空间区段(24)，所述方法包括如下步骤：a)预测在工作区间(50)中由至少一个所述第一机器人(10)执行的机器人运动(18)；b)测定在所述工作区间(50)期间由至少一个所述第一机器人(10)经过的空间(19)；c)测定至少一个在第一时间段和第二时间段(52，54)内至少部分地位于所述经过的空间(19)中的所述工作空间区段(24)；d)当在所述第一时间段(52)内经过所属的工作空间区段(24)时，在所述底部区段(26)处输出第一视觉预警(62)；和e)当在所述第二时间段(52)内经过所属的所述工作空间区段(24)时，在所述底部区段(26)处输出第二视觉预警(64)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中测定由至少一个所述第一机器人(10)和第一传输物(15)共同经过的空间(19)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一视觉预警和第二视觉预警(62，64)分别设计为颜色信号或发光图案。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，也对于至少一个第三时间段(56)执行步骤c)，并且在至少一个另外的步骤f)中当经过所属的所述工作空间区段(24)时在所述底部区段(26)处输出第三视觉预警(66)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在方法步骤d)至f)中的任一步骤中附加地输出声音预警(68)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，视觉预警(62，64，66)和/或所述声音预警(68)与至少一个所述第一机器人(10)的至少一个过程参数(70)相关地构造。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，至少一个所述过...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽伦·布尔迈斯特，马克·霍尔茨，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE