[發明專利]一種用于人機協作環境的路線指引系統及人機協作方法

有效

• 申請號: 202110129471.2
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112781583B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 金尚忠;王子琳;徐睿;鄒艷秋;周亞東
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/20
• 代理公司: 杭州鈐韜知識產權代理事務所(普通合伙) 33329
• 代理人: 安佳偉;唐靈

1.一種用于人機協作環境的路線指引系統，所述人機協作環境可供至少一個機器人和至少一個移動體協同工作，其特征在于：

所述路線指引系統包括：

機器人方位探測單元，用于獲取所述機器人的位置信息及動作信息；

安全分區單元，根據所述機器人位置信息及動作信息，將所述人機協作環境實時劃分為具有不同安全等級的區域；

路線規劃單元，根據所述移動體移動的起終點、移動速率及所述不同安全等級的區域，規劃所述移動體在所述人機協作環境中的移動路線；

路線指引單元，根據所述移動路線指引所述移動體在所述人機協作環境中進行移動；

所述安全分區單元劃分的區域包括：

一級安全區域，其與所述機器人的實時位置、實時動作及未來第一預定期間的位置、動作不重合且與所述機器人的最短距離不小于一個預定的閾值；

二級安全區域，其與所述機器人的實時位置、實時動作及未來第二預定期間的位置、動作至少部分重合且或與所述機器人的最短距離小于所述預定的閾值，其中該第二預定期間短于或等于所述第一預定期間；

三級安全區域，其與所述機器人的實時位置、實時動作及未來第三預定期間的位置、動作至少部分重合且或所述機器人的最短距離小于所述預定的閾值，其中所述第三預定期間短于所述第二預定期間。

2.根據權利要求1所述的一種路線指引系統，其特征在于：

所述機器人方位探測單元根據對所述機器人的進行控制的動作程序獲取所述機器人的位置信息及動作信息。

3.根據權利要求1所述的一種路線指引系統，其特征在于：

所述機器人方位探測單元包括傳感器，用于探測所述機器人的位置信息及動作信息。

4.根據權利要求1所述的一種路線指引系統，其特征在于：

所述動作信息包括所述機器人整體或部分的位置變化信息。

5.根據權利要求1所述的一種路線指引系統，其特征在于：

所述路線指引單元通過設置標識所述移動路線的指引裝置或向所述移動體發送包含所述移動路線的指引指令，實現指引所述移動體在所述人機協作環境中按照所述移動路線進行移動。

6.根據權利要求1所述的一種路線指引系統，其特征在于：

進一步包括：

警告單元，用于監測所述人機協作環境中所述移動體的實時移動路徑，并根據所述移動體的實時移動路徑與所述移動路線的重合度給出不同的警告信息。

7.根據權利要求6所述的一種路線指引系統，其特征在于：

進一步包括：

一個應急處理單元，當所述移動體進入所述三級安全區域或所述二級安全區域時，控制所述機器人執行相應的臨時指令避免對所述移動體產生傷害。

8.根據權利要求7所述的一種路線指引系統，其特征在于：

所述臨時指令包括，降低機器人當前動作的速度、停止所述機器人當前的動作或執行替代動作。

9.一種用于人機環境的人機協作方法，所述人機環境至少可供一個機器人與至少一個移動體協同工作，其特征在于，包括步驟：

獲取所述機器人的位置信息及動作信息；

根據所述機器人的位置信息及動作信息，將所述人機協作環境實時劃分為具有不同安全等級的區域；

根據所述移動體移動的起終點、移動速率及所述不同安全等級的區域，規劃所述移動體在人機協作環境中的移動路線；

根據所述移動路線指引所述移動體在所述人機協作環境中進行移動；

所述不同安全等級的區域的劃分方法如下：

一級安全區域，其與所述機器人的實時位置、實時動作及未來第一預定期間的位置、動作不重合且與所述機器人的最短距離不小于一個預定的閾值；

二級安全區域，其與所述機器人的實時位置、實時動作及未來第二預定期間的位置、動作至少部分重合且或與所述機器人的最短距離小于所述預定的閾值，其中該第二預定期間短于或等于所述第一預定期間；

三級安全區域，其與所述機器人的實時位置、實時動作及未來第三預定期間的位置、動作至少部分重合且或所述機器人的最短距離小于所述預定的閾值，其中所述第三預定期間短于所述第二預定期間。