[發明專利]用于安全控制機器的裝置

有效

• 申請號: 201810609815.8
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN109129461B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 格奧爾格·普拉斯貝格;拉爾夫·拉普;馬丁·韋斯特菲爾德
• 申請（專利權）人: 西克股份公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J13/00;B25J13/08
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 徐春;楊明釗

本發明涉及用于安全控制機器(2)的裝置，其具有至少一個安全的對象傳感器(3)和安全的控制和評估單元(7)，該至少一個安全的對象傳感器用于檢測對象(4)并同時監測平面(6)的多個區段(5)，該安全的控制和評估單元用于評估至少一個對象傳感器(3)的信號并用于為機器(2)生成控制信號，其中，控制和評估單元(7)被構造用于為機器(2)計算至少一個軌跡(13)并選擇所計算的軌跡(13)，所選擇的軌跡避開在其中檢測到對象(4)的區段(5)并選擇在其中沒有檢測到對象(4)的區段(5)。

技術領域

本發明涉及用于安全控制機器的裝置，具有至少一個安全的對象傳感器(sicheren Objektsensor)和安全的控制和評估單元(sicheren Steuer-undAuswerteeinheit)，該至少一個安全的對象傳感器用于檢測對象并同時監測平面的多個區段，該安全的控制和評估單元用于評估至少一個對象傳感器的信號并用于為機器生成控制信號。

背景技術

這樣的裝置從EP 2 428 862 B1和DE 10 2005 049 159 A1中已知。

根據現有技術，對危險區域的防護例如通過大規模地封鎖危險區域(例如，使用柵欄)來實現。通過這種方式，不再可能有機器和人之間的交互。如果例如為了清除干擾有必要進入區域，則將機器完全切斷。

此外，還已知使用傳感器(例如，使用激光掃描儀)來進行防護，該傳感器監測機器的前方或周圍的區域。如果在由該傳感器監測的區域中識別到對象(可能是人)，則停止機器的移動。這里存在的問題是根據具體情況選擇盡可能小的保護區域以實現適當的生產力。

因此，現有技術是根據不同保護區域之間的移動方向和移動速度進行切換。例如，在無人駕駛的運輸車輛中就是在考慮到停車距離的情況下根據轉向角度和行駛速度來進行。若是機器人，則根據具體的機器人位置來進行。不同保護區域的規劃隨著保護區域數量的增加而不利地變得非常繁冗，安全功能的驗證也同樣如此。此外，在任何情況下，識別的障礙物會導致機器停止并因此而導致不希望的操作中斷。

發明內容

因此，本發明的任務在于，為機器提供應根據對象或人的位置進行操作的控制裝置。該控制裝置應該是安全的、簡單的且可直觀的，使得可以對控制裝置進行驗證。

根據本申請的技術方案，該任務通過用于安全控制機器的裝置得以解決，該裝置具有至少一個安全的對象傳感器和安全的控制和評估單元，該至少一個安全的對象傳感器用于檢測對象并同時監測平面的多個區段，該安全的控制和評估單元用于評估至少一個對象傳感器的信號并用于為機器生成控制信號，其中，該控制和評估單元被構造用于為機器計算至少一個軌跡并選擇所計算的軌跡，所選擇的軌跡避開在其中檢測到對象的區段并選擇在其中沒有檢測到對象的區段。

因此，本發明由監測平面的傳感器組成。該平面被劃分成多個較小的區段。對區段中的對象的檢測生成區段特定的信號。針對每個區段生成至少一個自己的信號，以指示是否已檢測到對象。在這種情況下，例如涉及每區段的是否檢測到對象的二進制信息。為此，存在離散化的位置信息。通過這種方式，在處理成本最小的情況下提供高的靈活性。在這種情況下，將對區段中的對象的直接檢測識別出來并且也將區段中的潛在檢測識別出來，例如通過遮蔽傳感器附近的光束或通過相鄰區段中的對象來實現，使得例如將兩個相鄰區段中的唯一對象檢測出來。

因此，傳感器上級的控制和評估單元獲得每個區段的信息，即該區段絕對是空的，即是安全的，還是其中有可能存在對象(例如人)并從而不是安全的。

基于這些關于區段的信息，控制和評估單元被構造用于在多個可能的軌跡中確定至少一個軌跡，即道路、路線或路徑，該軌跡穿過空閑(即未被占用)的區段。由此，不會危及具有檢測到的對象的區段中的對象。

安全的控制和評估單元例如從由驅動裝置的連續的安全測量結果形成的模型中識別出機器在區段內的位置或軌跡。