[發明專利]一種工業機器人的安全控制裝置及控制方法

在審

• 申請號: 201811345288.0
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109397289A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 張苑;王江濤;王振輝;黃亦煒;惠自樂
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 上海麥其知識產權代理事務所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

1.一種工業機器人的安全控制裝置，其特征在于，包括：至少一個數據采集模塊(1)、數據傳輸模塊(2)、信息處理中心(3)和機器人通信模塊(4)；所述數據采集模塊(1)安裝在工業機器人所在的作業空間內，所述數據采集模塊(1)用于采集不同預設檢測區域內的實時圖像數據；所述數據傳輸模塊(2)將所述數據采集模塊(1)獲取到的實時圖像數據傳輸至所述信息處理中心(3)；所述信息處理中心(3)獲取實時圖像數據，根據所述實時圖像數據中不同物體的實時位置與設定的檢測區域，判斷所述工業機器人的作業是否發生異常；若判斷發生異常，則所述信息處理中心(3)通過所述機器人通信模塊(4)向所述工業機器人發送控制指令；若判斷未發生異常，則所述工業機器人保持正常工作，且判斷工作循環進行。

2.根據權利要求1所述的工業機器人的安全控制裝置，其特征在于，所述數據采集模塊(1)為廣角攝像機，用于捕捉不同預設檢測區域內的實時圖像數據。

3.根據權利要求1所述的工業機器人的安全控制裝置，其特征在于，所述數據傳輸模塊(2)進一步加密所述實時圖像數據。

4.根據權利要求1所述的工業機器人的安全控制裝置，其特征在于，所述信息處理中心(3)通過CAN總線與所述工業機器人進行信息的交互，將控制指令傳輸至機器人。

5.根據權利要求1所述的工業機器人的安全控制裝置，其特征在于，所述信息處理中心(3)包括至少一個圖像識別單元(31)、至少一個區域識別單元(32)、至少一個判斷單元(33)和機器人控制器(34)；所述圖像識別單元(31)用于從所述實時圖像數據當中識別出所述工業機器人不同物體的位置數據；所述區域識別單元(32)用于識別所述作業空間內的各個檢測區域的邊界數據，其中不同的檢測區域通過不同顏色的實體邊界進行識別；所述判斷單元(33)用于通過比較外來物體或人員數據和區域識別單元(32)所識別的邊界數據判斷檢測區域是否異常；所述機器人控制器(34)用于根據各個檢測區域是否異常的信息確定向所述機器人發送的控制指令。

6.根據權利要求5所述的工業機器人的安全控制裝置，其特征在于，所述區域識別單元(32)根據識別不同顏色的實體邊界來識別所述檢測區域的邊界數據。

7.根據權利要求6所述的工業機器人的安全控制裝置，其特征在于，所述區域識別單元(32)根據與所述工業機器人的工作區域軸心的距離或工業機器人手臂的活動距離，將所識別的不同區域由近及遠地劃定為第一檢測區域、第二檢測區域和第三檢測區域。

8.根據權利要求7所述的工業機器人的安全控制裝置，其特征在于，所述機器人控制器(34)根據第一檢測區域的判定結果向所述工業機器人發送控制指令使其停止或改變角度；所述機器人控制器(34)根據第二檢測區域的判定結果向所述工業機器人發送控制指令使其暫停；所述機器人控制器(34)根據第三檢測區域的判定結果向所述工業機器人發送控制指令使其減速。

9.一種工業機器人的安全控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟一：在工業機器人所在作業空間內，采集不同預設檢測區域內的實時圖像數據；

步驟二：根據所述實時圖像數據中不同物體的實時位置與設定的檢測區域；

步驟三：判斷所述工業機器人的作業是否發生異常；若判斷發生異常，向所述工業機器人發送控制指令；若判斷未發生異常，則所述工業機器人保持正常工作，且判斷工作循環進行。

10.根據權利要求9所述的工業機器人的安全控制方法，其特征在于，所述步驟三當中進一步根據與所述工業機器人的工作區域軸心的距離或工業機器人手臂的活動距離由近及遠地將作業空間劃定第一檢測區域、第二檢測區域和第三檢測區域，根據第一檢測區域的判定結果向所述工業機器人發送控制指令使其停止或改變角度；根據第二檢測區域的判定結果向所述工業機器人發送控制指令使其暫停；根據第三檢測區域的判定結果向所述工業機器人發送控制指令使其減速。