[發明專利]機器人安全系統

有效

• 申請號: 201611055537.3
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106808496B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 山本智哉;川瀬大介;榎本聰文;宇都宮正和
• 申請（專利權）人: 電裝波動株式會社
• 主分類號: B25J19/06
• 分類號: B25J19/06;B25J9/16;B25J13/08
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 溫劍;陳英俊

在機器人安全系統(1)中，通過安全控制器(4)，根據作業人員的位置和/或作業人員的視野確定作業人員所看到的機器人(2)，并根據位置信息取得機器人(2)與作業人員之間的距離。通過安全控制器(4)，根據該取得的距離生成柵欄圖像，所述柵欄圖像為表示機器人(2)的動作范圍的邊界位置的虛擬圖像，并且其顯示形式根據到該機器人(2)為止的距離發生變化。在作業人員佩戴的眼鏡型顯示器(5)中與作業人員的視野重疊地顯示生成的柵欄圖像。作為其他示例，機器人安全系統也可以使作為柵欄圖像的虛擬圍欄顯示在頭部佩戴型顯示器中，并以盡量不影響作業人員的工作效率的方式使其顯示形式最佳化。

技術領域

本發明涉及一種機器人安全系統，其確保在設置有工業用機器人等機器人的場所進行工作時的安全。

背景技術

以往，在設置工業用機器人時，大多設置有用于限制進入到機器人的動作范圍內的物理柵欄。但是，近年來，隨著工廠的不斷小型化，不設置物理柵欄的情況在增多。在這種情況下，如果作業人員進入到動作范圍內，則有可能會接觸到機器人。因此，例如在專利文獻1中，討論了在機器人側實施用于應對與作業人員發生接觸的安全對策。

另外，例如在專利文獻2中提出了如下的技術：使用能夠在作業人員佩戴于頭部的狀態的顯示部上投影圖像的頭部佩戴型顯示器，來顯示例如虛擬現實的圖像和各種信息。設想為了確保有可能進入到機器人進行工作的區域內的作業人員的安全而應用該技術。

例如，作為一種方法，可以考慮當作業人員借助頭部佩戴型顯示器看到機器人時，在機器人的周邊顯示虛擬的安全柵欄的圖像。下面，將該“虛擬的安全柵欄”稱為“虛擬圍欄”。通過導入這樣的系統來確保作業人員的安全性，并且不需要實際配置安全柵欄，因此能夠期待提高與機器人共存的環境下的作業人員的工作效率。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2015-157352號公報

專利文獻2：日本特開2014-95903號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

然而，認為安全性最高的做法是不讓作業人員與機器人接觸。

另一方面，當作業人員在視野中捕捉到機器人時，如果虛擬圍欄始終顯示在頭部佩戴型顯示器中，則作業人員無法集中注意力，有可能引起工作效率降低。

本發明是鑒于上述實際情況而做出的，第一個目的在于提供一種機器人安全系統，在沒有設置物理柵欄的場所進行工作時，既能夠確保作業人員的安全，又能夠降低作業人員進入到機器人的動作范圍內的可能性。

另外，第二個目的在于提供一種虛擬圍欄顯示系統，能夠以盡量不影響作業人員的工作效率的方式使頭部佩戴型顯示器中的虛擬圍欄的顯示形式最佳化。

用于解決技術問題的方案

因此，為了達成上述第一個目的，作為本發明的第一實施方式，對工業用機器人等的機器人安全系統進行說明。

首先，討論當與作業人員的視野重疊地顯示虛擬的柵欄圖像時，采用何種顯示形式對于作業人員來說是容易理解的、且是安全的。

通過頭部佩戴型顯示器這樣的透過型顯示器顯示的虛擬的柵欄圖像與以往設置的實物柵欄不同，無法在物理上限制進入到動作范圍內的現象。另外，近年來雖然能夠顯示看起來與實物相同的真實圖像，但是單純地僅顯示真實的柵欄的圖像盡管能夠表示出動作范圍的邊界位置，卻難以產生千萬不要向那邊靠近的心理上的抑制效果。另一方面，頭部佩戴型顯示器具有能夠顯示與現實不同的虛擬圖像的優點。

因此，認為通過利用虛擬圖像這一優點，能夠獲得千萬不要靠近動作范圍的心理上的抑制效果。其反面是，如果提示的信息過多或者使用復雜的提示方法，則有可能會在信息的把握上花費時間，無法做出及時的應對。