[發(fā)明專利]用于運(yùn)行傳感器系統(tǒng)的方法以及傳感器系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310265691.3
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN103528604B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.弗蘭根
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號(hào): G01D5/24
• 分類號(hào): G01D5/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 杜荔南,劉春元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及根據(jù)兩個(gè)獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分的用于運(yùn)行傳感器系統(tǒng)的方法以及傳感器系統(tǒng)。

背景技術(shù)

從申請人的DE 10 2009 029 021A1中已知這樣的用于運(yùn)行傳感器系統(tǒng)的方法以及傳感器系統(tǒng)。該傳感器系統(tǒng)包括至少一個(gè)電容的傳感器元件，該傳感器元件的由其生成的場線在身體或物體接近時(shí)改變，其中該改變可以借助于控制設(shè)備來檢測和分析。該已知的傳感器系統(tǒng)尤其是在操縱機(jī)器人以及類似機(jī)器或設(shè)備的情況下用于在人接近或物體（未預(yù)料到地）接近運(yùn)動(dòng)的機(jī)器部件、例如機(jī)器人手臂時(shí)將操縱設(shè)備切換到安全模式，在該安全模式情況下有關(guān)機(jī)器組件的運(yùn)動(dòng)被停止。由此尤其是可以避免或至少最小化在操縱設(shè)備與人碰撞時(shí)的損傷或?qū)ξ矬w或操縱設(shè)備的損壞。已知的傳感器系統(tǒng)優(yōu)選地包括多個(gè)平面的傳感器元件，所述傳感器元件例如以傳感器皮膚的方式布置到操縱設(shè)備的整個(gè)表面之上并且以電路技術(shù)彼此連接。

操縱設(shè)備與共同的工作空間中的人協(xié)作的應(yīng)用在未來將越來越重要。這樣的應(yīng)用例如在產(chǎn)品制造中得出，例如在安裝時(shí)、在焊接或上漆時(shí)、在所謂的服務(wù)機(jī)器人（例如用于取送服務(wù)）、清潔機(jī)器人、檢查機(jī)器人的領(lǐng)域中、在人周圍的自主車輛的領(lǐng)域中、在緊貼人工作（例如用于血管造影和腫瘤治療）的醫(yī)學(xué)機(jī)器人的領(lǐng)域中或者其他應(yīng)用。這樣的機(jī)器的合作能力基本上基于兩個(gè)基本功能，即在人周圍可靠地運(yùn)動(dòng)以及與人直觀交互。在交互能力方面，所述機(jī)器通常利用傳統(tǒng)操作元件來實(shí)現(xiàn)，所述操作元件如按鍵、開關(guān)、鍵盤、旋轉(zhuǎn)和滑動(dòng)調(diào)節(jié)器、操縱桿、計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)和觸摸屏。已知的還有：語音識(shí)別系統(tǒng)，其對所講出的命令作出反應(yīng)；以及光學(xué)系統(tǒng)，其識(shí)別操作者的運(yùn)動(dòng)（例如以手勢的形式）。為了引導(dǎo)機(jī)器人，此外已知不同的交互技術(shù)，這樣的例如有通過傳統(tǒng)操作元件的間接操作、或者操作者利用其自己的手移動(dòng)機(jī)器人手臂的直接操作（通過測量電機(jī)電流、通過驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置、或者通過機(jī)器人手臂的關(guān)節(jié)中的附加力矩傳感器來檢測操作者意圖）。

發(fā)明內(nèi)容

從所示的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明所基于的任務(wù)是，將根據(jù)相應(yīng)獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分的用于運(yùn)行傳感器系統(tǒng)的方法以及傳感器系統(tǒng)改進(jìn)為，使得其適于既可以用作用于避免機(jī)器或機(jī)器組件與人或物體碰撞的安全系統(tǒng)又可以用作用于機(jī)器與操作者之間的交互的系統(tǒng)。

在具有權(quán)利要求1的特征的用于運(yùn)行傳感器系統(tǒng)的方法中，該任務(wù)通過如下方式來解決：傳感器元件除了安全功能以外具有操作功能，從至少一個(gè)傳感器元件的位置以及場線的改變的時(shí)間變化曲線中推斷出操作功能，以及安全功能在傳感器系統(tǒng)的基本狀態(tài)下優(yōu)先于操作功能。換言之，這意味著，傳感器系統(tǒng)的同一傳感器元件可以通過不同的方式用作用于安全功能的觸發(fā)器以及用作用于操作功能的開關(guān)元件。在此，出于安全原因規(guī)定：安全功能在傳感器系統(tǒng)的基本狀態(tài)下優(yōu)先于操作功能。這意味著，例如不允許緊鄰運(yùn)動(dòng)的機(jī)器或運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人實(shí)施手勢。如果操作者嘗試這樣做，則安全功能將機(jī)器或機(jī)器人可靠地制動(dòng)到靜止?fàn)顟B(tài)。在此之后操作者才能利用手勢調(diào)用所期望的功能。由此尤其是可以可靠地避免人受傷或?qū)C(jī)器或物體的損壞。

根據(jù)本發(fā)明的用于運(yùn)行傳感器系統(tǒng)的方法以及傳感器系統(tǒng)的優(yōu)選擴(kuò)展方案在相應(yīng)的屬權(quán)利要求中予以詳述。由至少兩個(gè)在權(quán)利要求書、說明書和/或附圖中公開的特征構(gòu)成的組合落入本發(fā)明的范圍中。在此，在方法技術(shù)方面公開的特征應(yīng)當(dāng)視作為在裝置技術(shù)方面公開和要求保護(hù)的，并且在裝置技術(shù)方面公開的特征同時(shí)應(yīng)視作為在方法技術(shù)方面公開和要求保護(hù)的。

為了簡化機(jī)器或例如機(jī)器人的操作可以規(guī)定：安全功能可以通過操控安全開關(guān)被暫時(shí)設(shè)置為不工作。由此意味著，通過有意地按下安全開關(guān)將機(jī)器或機(jī)器人直接切換到操作模式，其中人或物體向傳感器元件的接近不被分級(jí)為安全相關(guān)的，從而例如機(jī)器或機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)不被停止。在該運(yùn)行狀態(tài)下，操作者負(fù)責(zé)機(jī)器或機(jī)器人系統(tǒng)的安全運(yùn)行。在此，安全開關(guān)優(yōu)選地被構(gòu)造為使得該安全開關(guān)在其未被操作者操控或按下時(shí)被切換回該安全開關(guān)的原來的開關(guān)狀態(tài)，其中機(jī)器或機(jī)器人的傳感器元件處于其安全模式下。