CN105829792A - 具有用于感测器具与物体之间的接触的超声波传感器的电动工具 - Google Patents

Abstract

电动工具（200）包括移动器具（222）和超声波换能器（226），所述超声波换能器（226）发射超声波信号并且从反射超声波信号的物体（224、229）处接收回波回传信号。控制器（240）识别器具与物体之间的距离并且基于来自物体的回波回传信号来识别物体的类型。控制器响应于物体与超声波换能器之间的距离小于预定阈值以及物体的类型对应于人体的一部分而激活器具阻止机构（236）。

Description

具有用于感测器具与物体之间的接触的超声波传感器的电动工具

本申请要求于2013年12月24日提交的且标题为“具有用于感测器具与物体之间的接触的超声波传感器的电动工具”的印度临时申请号6071/CHE/2013的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本公开大体上涉及电动工具，并且更加具体地涉及用于检测人与电动工具中的移动器具之间的接触的系统和方法。

背景技术

已经研发出检测或者感测系统以用于多种制造设备和电动工具。这样的检测系统可操作以通过检测或者感测操作者的某些肢体与设备的某些部分的接近或者接触来触发反应装置。例如，台锯中的现有的电容式接触感测系统检测操作者与锯片之间的接触。

图1图示了现有技术中与台锯100结合的基于电容式感测的检测系统90。该检测系统90生成电气地耦接至台锯100的可移动锯片22的励磁电压并且检测由锯片22抽取的电流。当锯片22与导电物体（诸如操作者的手、手指、或者其它身体部分、以及工件）接触时，所检测的电流和/或励磁电压的振幅或者相位发生变化。该变化的特征用于触发反应系统92的操作。该反应系统92通过如下方式来取消锯片22的操作：例如通过应用制动器来停止锯片22的运动和/或通过使锯片22从切割区域降下或者以其他方式从切割区域移除锯片22。一个示例性反应系统92使用炸药来将止动件（未示出）驱动至锯片22中以阻止锯片22的运动。此外或者相反，示例性反应系统92使锯片支撑构件（未示出）降下或者倒塌以迫使锯片22降至锯台14的表面之下。

图1中示出的检测系统90的实施例包括振荡器10，该振荡器10在线路12上生成时变信号。该时变信号是任何合适的信号类型，包括：例如，正弦波、多个正弦波的总和、线性调频波形、噪声信号等。信号的频率被选择以使得能够区分与第一物体（诸如，手指或者手）和第二物体（诸如，木材或者其它要用电动工具切割的材料）的接触。在图1的实施例中，频率是1.22MHz，但也可以使用其它频率以及非正弦波形状。振荡器10电气地连接至提供能量以操作锯台14的AC电源的大地，以便使得检测系统和台锯能够共同接地至大地。如图1中示出的，锯片22垂直地设置在由锯台14（或者工作表面或者切割表面或者平台）限定的开口中。

振荡器10通过线路12连接至两个电压放大器或者缓冲器16和18。第一电压放大器16具有连接至线路20的输出，该线路20将振荡器的输出在操作上耦接至锯片22。电流传感器24将来自线路20的信号在操作上耦接至线路26，线路26送入至放大器28，放大器28的输出通过线路32连接至处理器30。电流传感器24是，例如，电流感测变压器、电流感测电阻器、霍尔效应电流感测装置、或者其它合适类型的电流传感器。来自处理器30的输出线路34在操作上连接至反应系统92，使得如果检测到表示例如锯片22与第一物体之间的接触的预定条件，则处理器30触发反应系统92。

线路26上的信号表示由锯片22抽取的瞬时电流。由于锯片22在台锯的操作期间处于运动中，所以通过励磁板36进行连接，该励磁板36安装为大体上平行于锯片22。励磁板36由第一电压放大器16驱动。励磁板36保持在相对于锯片22的侧面的稳定位置中。励磁板36配置为：当锯片22的高度和斜角在台锯100的操作期间进行调节时，跟随锯片22。

在图1的实施例中，第一物体与锯台14（或者电力线接地，如果存在一个的话）之间的电容在大约30pF至50pF的范围中。当励磁板36与锯片22之间的电容超过第一物体与锯台14之间的电容时，检测阈值不会过度地受到励磁板至锯片电容的变化的影响。在图1的配置中，励磁板36布置为在锯片22倚靠心轴37的一侧上与锯片22平行，使得锯片厚度的变化不会影响锯片22与励磁板36之间的间隙。可以使用其它励磁方法来实现相同的效果，包括：通过心轴轴承的接触、或者与轴或者锯片的电刷接触。

在检测系统90中，第二放大器18连接至屏蔽38，并且该放大器18将该屏蔽38驱动至与励磁板36相同的电势。另外，检测系统90中的传感器可选地监控由屏蔽38抽取的电流的水平。在图1的配置中，屏蔽38在锯台14的下面围绕锯片22延伸，并且在锯台14的顶部上与锯片22隔开一定距离。屏蔽38的配置减小锯片22与锯台14之间的静态电容，如果锯台没有电气地连接至大地，则该屏蔽38作为接地层。在多个实施例中，屏蔽38是连续的网格袋、或者一些其它形式的防护装置，屏蔽38在电气上相当于在由振荡器10生成的励磁频率处的法拉第笼。屏蔽38可选地包括下述这样的部件，该部件随着锯片调节而移动、或者大到足以容纳锯片的调节以及匹配该台锯的多种锯片。在图1的配置中，屏蔽38随着锯片调节而移动，并且包括锯台顶部14的喉部平板区域。

处理器30执行多个预处理步骤并且实施适应性触发以检测表示第一物体与锯片22之间的接触的条件。处理器30可选地包括一个或多个相关联的模拟-数字（A/D）转换器。来自电流传感器24的锯片电流信号被引导至一个或多个A/D转换器，该一个或多个A/D转换器生成相应的数字信号。在一些实施例中，表示锯片22与励磁板36之间的电压降的锯片电压信号被引导至A/D转换器以便生成数字锯片电压信号。处理器30接收该数字化的信号并且执行多种数字信号处理操作和/或基于所接收的信号来计算衍生参数。处理器30在该有条件的锯片信号上进行分析或者以其它方式执行操作，以便检测指示第一物体与锯片22之间的接触的条件。

如上文所指出的，诸如图1的系统90的现有检测系统需要连接至大地以检测人与电动工具的器具（诸如，锯片22）之间的接触。在锯的操作期间，移动锯片生成可以使检测系统的准确度减小的电气噪音和静电放电。此外，一些工件（诸如，具有较高水份接触的木材）可以生成电信号，该电信号无法同与操作人员的接触区分开。此外，现有技术的检测系统在该系统激活制动器或者锯片降下机构之前需要操作人员与锯片22之间有实际接触。考虑到这些缺点，对检测系统进行改进以便识别操作人员与电动工具中的移动器具之间的接触或者潜在接触将会是有益的。

发明内容

在一个实施例中，已经研发了一种电动工具，该电动工具具有移动器具以及用于检测接近该移动器具的物体的系统。该电动工具包括：器具，其位于电动工具中的预定位置中；致动器，其配置为在电动工具的操作期间以预定运动来移动该器具；器具阻止机构，其在操作上连接至该器具；超声波发射器和超声波接收器，该超声波发射器配置为发射超声波信号并且该超声波接收器配置为从反射该超声波信号的物体处接收回波回传信号；以及控制器，其在操作上连接至致动器、超声波发射器、超声波接收器、和器具阻止机构。该控制器配置为：操作致动器以移动器具；参考对应于从超声波发射器发射出的超声波信号和由超声波接收器接收的回波回传信号的数据来识别器具与接近该器具的物体之间的距离；参考回波回传信号的振幅来识别物体的类型；以及响应于所识别的距离小于预定阈值以及所识别的物体的类型对应于人体的一部分，而在器具处于运动中时激活器具阻止机构，以停止器具的移动或者使器具从预定位置移开，以便防止物体与器具之间的接触。

在另一个实施例中，已经研发了一种操作电动工具的方法。该方法包括：操作致动器以移动器具；使用控制器操作超声波发射器以发射超声波信号；使用超声波接收器从物体处接收对应于从超声波发射器发射出的超声波信号的回波回传信号；使用控制器参考所发射的超声波信号和所接收的回波回传信号来识别器具与接近该器具的物体之间的距离；使用控制器参考回波回传信号的振幅来识别物体的类型；以及使用控制器响应于物体与换能器之间的所识别的距离小于预定阈值以及所识别的物体的类型对应于人体的一部分，而在该器具处于运动中时激活器具阻止机构，以停止器具的移动或者使器具从预定位置移开，以便防止物体与器具之间的接触。

附图说明

图1是现有技术台锯的示意图，该现有技术台锯包括用于检测人与锯片之间的接触的现有技术检测系统。

图2是台锯的示意图，该台锯包括超声波传感器，该超声波传感器识别接近台锯中的移动锯片的物体的位置和类型。

图3是过程的框图，该过程用于通过使用超声波传感器和器具阻止机构来操作电动工具以防止人体的一部分与电动工具中的移动器具之间的接触。

具体实施方式

为了促进对此处描述的实施例的原理的理解的目的，现在参考附图和后面书面说明书中的描述。这些参考不旨在限制主题的范围。本专利还囊括了本文所属领域的技术人员通常能想到的对所示的实施例的任何改变和修改以及对所描述的实施例的原理的进一步应用。

如本文所使用的，术语“电动工具”指具有一个或多个移动部件的任何工具，该移动部件由致动器（诸如电动马达、内燃机、液压缸或气压缸、以及类似物）移动。例如，电动工具包括但不限于：斜面锯、斜切锯、台锯、圆锯、往复锯、竖锯、带锯、冷锯、切割机、冲击驱动器、角磨机、钻孔机、接合机、打钉机、磨沙机、修剪机和刳刨机。如本文中使用的，术语“器具”指电动工具的移动部件，该移动部件在电动工具的操作期间至少部分地暴露出来。电动工具中的器具的示例包括但不限于：旋转和往复式锯片、钻头、刳钻、研磨盘、研磨轮以及类似物。如下文所描述的，与电动工具结合的感测电路用于避免在器具移动时操作人员与器具之间的接触。

如本文所使用的，术语“器具阻止机构”指包括制动器和缩回机构的各种装置，其使移动器具停止或者使移动器具从该器具能够接触到操作人员的位置处缩回。例如，锯中的锯片制动机构使移动锯片的运动在短时间内停止。锯片降下或者锯片缩回装置使锯片从该锯片能够接触到操作人员的位置移动出去。在台锯实施例中，锯片降下系统将移动锯片拉到台锯中的锯台的水平之下以防止锯片与操作者之间的继续接触。

图2图示了台锯200。台锯200包括：锯台210、旋转锯片222、以及超声波换能器226，该超声波换能器226定位在锯台210中以朝着锯片222和包括工件（诸如，工件224）的锯片222附近的区域发射超声波。该换能器226作为超声波发射器和超声波接收器二者来操作，超声波发射器发射超声波信号，超声波接收器从一个或多个物体（诸如，图2中的工件224和手指229）的表面接收回波回传信号。在替代的配置中，电动工具使用分离的超声波发射器装置和超声波接收器装置。图2还图示了超声波换能器225的替代配置，该超声波换能器225定位在台锯200中的劈刀216上。更加普遍地，电动工具包含一个或多个超声波发射器和超声波接收器，该一个或多个超声波发射器和超声波接收器位于相对于电动工具中的器具的预定位置中以生成从在器具附近的区域中的物体处反射的超声波信号。

在台锯200中，电动马达223或者其它致动器在操作上连接至锯片222以便使锯片222在台锯200的操作期间旋转。锯片222延伸通过形成在锯台210的表面中的开口227。在图2的配置中，超声波换能器226位于锯台210下面且在锯片222后面，以便使得该超声波换能器能够将超声波信号发射至锯片222附近的区域230中。图2还图示了超声波换能器225的替代配置，该超声波换能器225安装在台锯200中的劈刀216上。该劈刀216安装在锯片222的部分之上。在任一配置中，超声波换能器均发射超声波能量至锯片222附近的区域230中。超声波换能器225或226还从反射自物体（包括锯片222、工件224、以及可能是操作人员的手或者身体的其它部分）的表面的一些超声波接收回波回传信号。超声波换能器225或226定位在锯台210下面以避免与锯片222和与诸如工件224的工件接触。在图2中，控制器240控制超声波换能器225或226和器具阻止机构236的操作，该器具阻止机构236将锯片222撤回至台锯200中的锯台210的水平之下。在替代实施例中，器具阻止机构236是锯片制动器，其以迅速的方式停止锯片222的旋转，或者同时停止锯片222的旋转并且将锯片222撤回至锯台210的水平之下。控制器240是例如：微控制器、微处理器、数字信号处理器（DSP）、或者接收与来自超声波换能器225或226的回传信号相对应的数据以便识别接近锯片222的物体的存在和位置的其它适合的数字逻辑装置。

在台锯200的操作期间，锯片222旋转以切割工件224。在图2所示的示例中，工件224是木块。操作人员推动工件224经过锯片222。超声波换能器225或226发射超声波至锯片222和工件224附近的区域230中。一些超声波信号从工件224的表面处反射。控制器240和超声波换能器225或226使用信号选通或者本领域中已知的其它技术来控制超声波信号的发射，以便使得控制器240能够识别超声波信号的发射与对应于发射信号的回波从物体处的返回之间的时间延迟。控制器240使用该时间延迟和超声波信号的预定传播速度来识别超声波换能器225或226与物体之间的距离。由于台锯200将锯片222保持在相对于超声波换能器225或226的固定位置中，所以控制器240还识别物体与锯片222之间的距离。

在台锯200的操作期间，控制器240和超声波换能器225或226检测移动至锯片222附近的不同物体。在正常操作期间，当台锯200切割诸如工件224的工件时，该工件移动至与旋转锯片222接触。然而，如果操作人员的手或者其它身体部分进入锯片222的预定距离内，一些超声波信号也会从操作人员的手处反射。控制器240配置为区分由木材或其它适当材料制成的工件与操作人员的皮肤、手套或者衣服。

控制器240基于回波回传信号的振幅级来识别反射超声波信号的物体的类型。例如，控制器240基于来自超声波换能器225或226的回波回传信号的振幅级来区分工件与操作人员。例如，与操作人员的皮肤或者衣服相比，木材工件针对超声波信号具有更高的的反射率水平，操作人员的皮肤或者衣服会吸收掉超声波信号中的更大比率的能量。当控制器240检测到具有较高反射率水平的物体（诸如木材工件224）时，台锯200与旋转锯片222一起操作。控制器240识别来自超声波换能器225或226的在预定范围处的回波回传信号的振幅是否与工件相对应，或者物体是否是人体部分或者衣服。如果控制器240识别到物体是人体部分或者与人相关联的衣服并且物体处于锯片222的预定距离内，则控制器240激活器具阻止机构以防止物体与移动锯片222之间的接触。在台锯200中，控制器240在操作人员与锯片222接触之前就激活器具阻止机构。

在操作期间，控制器240激活超声波换能器225或226以便发射超声波至锯片222附近的锯台210的区域中。超声波换能器225或226发射在20KHz至1MHz的频率范围中的超声波。当物体（诸如，工件或者操作人员的身体的部分）在锯台210上移动时，超声波的一部分从物体处反射并且被超声波换能器225或226检测到。

当物体靠近锯片222时，控制器240从超声波换能器225或226接收与来自锯台210上的物体的反射相对应的信号。在操作期间，锯片222应保持运动以便切割诸如工件224的工件，但是如果控制器240识别到操作人员的身体部分中的皮肤在锯片222的预定最小距离内移动，则控制器240激活锯片制动器或者制动缩回机构。为了区分工件与人类皮肤，控制器240识别从物体处反射出的入射波的振幅级以及该波被物体吸收的部分。吸收系数α对应于吸收系数比率：。项I_α对应于被物体吸收的超声波部分I_α，并且项I_i对应于从物体处反射出并且被超声波换能器225或226接收的入射声波的振幅。振幅值I_α和I_i按照瓦特/平方米（W/m²）或者其它适合的能量表面积比率来表达。在替代配置中，振幅可以通过使用物体的标准化表面积被识别为所发射的能量与所反射的能量的比率。在另一配置中，吸收系数α是无因次数。

在操作期间，控制器240识别在锯台210上移动的物体的吸收系数α。与控制器240相关联的数字存储器242储存各种材料（包括人类皮肤以及通常并入工件中的诸如木材、砖块和灰泥的材料）的预定吸收系数。控制器240基于皮肤的吸收系数相比于工件的吸收系数之间的差异来识别在接近锯片222的预定距离内的人类皮肤的存在。通常，与吸收超声波的更大部分的人类皮肤相比，诸如木材的工件材料倾向于反射出来自换能器225或226的超声波的更大部分。如果接近锯片222的物体的吸收系数与人类皮肤相对应，则控制器240关闭马达并且启用锯片制动器或者锯片缩回机构。表1列出了人类皮肤和多种工件的吸收系数的示例：

材料	声音吸收系数α
		灰泥壁	0.01-0.03
未粉刷砌砖	0.02-0.055 -->
		粉刷后的砌砖	0.01-0.02
3 mm胶合板面板	0.01-0.02
		6 mm软木板	0.1-0.2
6 mm多孔橡胶板	0.1-0.2
		12 mm板条上纤维板	0.3-0.4
25 mm板条上木丝水泥	0.6-0.07
		50 mm渣绒或者玻璃丝	0.8-0.9
12 mm吸声带	0.5-0.5
		硬木材	0.3
25 mm喷制石棉	0.6-0.7
		100 mm矿物棉	0.65
人类皮肤	2.0-5.0
		吸声瓦	0.4-0.8

表1：不同材料的声音吸收系数。

在台锯200中，超声波换能器225或226不受电气噪音的影响，电气噪音通常是由于锯片222与工件224或者台锯200中的其它元件之间的静电放电而生成的。电气噪音会使现有技术的锯片接触检测系统的准确度降低。此外，当含水量高的木材接触锯片时，现有的锯片接触检测系统经常会产生假阳性结果，但是木材的含水量对回传至台锯200中的超声波换能器225或226的超声波回波具有很小的影响。因此，控制器240和超声波换能器225或226使得台锯200的操作能够以与现有的锯片接触检测系统相比改善的准确度来避免操作人员与移动锯片222之间的接触。

图3图示了过程300，该过程300用于通过使用超声波传感器和器具阻止机构来操作电动工具以防止人体的一部分与电动工具中的移动器具之间的接触。在如下讨论中，提到的过程300执行功能或者动作指的是：由电动工具中的控制器执行程序指令以便与电动工具中的一个或多个部件一起执行该功能或者动作。与图2的台锯200一起描述过程300，以便达到解释的目的。

过程300始于控制器240操作马达223以转动锯片222（框304）。在台锯200中，马达223是致动器并且旋转锯片222是切割一个或多个工件（诸如，工件224）的器具。

在台锯200操作期间，控制器240操作超声波换能器225或226以将超声波发射至锯片222附近周围的区域中（框308）。如图2中图示的，超声波换能器226将超声波发射至锯片222附近的区域230中，该区域230包括工件224以及可能包括与人体的一部分（诸如手指229）相对应的物体。在另一个实施例中，安装在劈刀216上的超声波换能器225以相似的方式向锯片222前方的区域发射超声波能量。

随着过程300继续，超声波换能器接收所发射的超声波信号的反射自物体处的回波回传信号以识别在锯片222附近的区域230中的一个或多个物体的距离和速度（框312）。在图2所图示的实施例中，换能器226发射超声波信号并且包括检测回波回传信号的接收器，该回波回传信号包括来自工件224和手指229的回波回传信号。在其它配置中，电动工具包括位于该电动工具中的与超声波发射器的位置相对应的一个或多个预定位置处的超声波检测器。当所发射的超声波信号从物体的表面处反射时，超声波检测器接收回波回传信号。

在过程300期间，控制器240对回波回传信号进行处理以识别在区域230中的一个或多个物体的距离和速度（框316）。例如，在图2所图示的实施例中，换能器226从工件224和手指229接收回波回传信号。控制器240参考发射超声波信号与接收回传信号之间消逝的时间、和预定的声速值（例如，大约340m/sec或者通过校准过程识别的其它值）来识别换能器226与物体224和229之间的距离。例如，如果控制器240识别出在发射超声波信号与接收回波回传信号之间有3毫秒的延迟，则控制器240将换能器与物体之间的距离d识别为：，其中，t是时间并且v是声速。注意，由于超声波发射行进至物体并且回波回传信号回传至换能器，所以到物体的距离d被识别为超声波发射的总行进距离的一半。控制器240参考换能器226与锯片222的预定相对位置来清楚地或者含蓄地识别锯片222与物体之间的距离。通过使用上述示例，如果锯片222的前沿至物体的距离比换能器226至物体的距离近20cm，则锯片222与物体之间的距离大约为30cm。控制器240基于来自多个回波回传信号的多个距离测量值来识别物体的速度。该速度是参考在多个连续的超声波发射的产生之间消逝的预定时间中的距离变化而识别的。

随着过程300继续，控制器240识别从换能器发射出的超声波信号的振幅与从物体处接收的回波回传信号的振幅的比率（框220）。在一个实施例中，振幅比率基于超声波换能器与物体之间的距离而标准化。如本领域中已知的，根据平方反比定律，超声波的振幅随着超声波移动远离发射器而减小。根据平方反比定律，所反射的回波回传信号的振幅也减小。由于控制器240之前已经识别了到物体的距离以及由于超声波换能器225或226以预定振幅级（例如，1瓦特）发射超声波信号，所以控制器240能够识别由于平方反比定律而由超声波信号的消散引起的回波回传信号的振幅的衰减。在一些实施例中，控制器240识别来自完美反射物体的回波回传信号的预期振幅并且将该回传信号的该预期振幅与该回传信号的实际振幅作比较。控制器240基于之前所识别的到物体的距离以及平方反比定律而通过使用标准化的I_α项和I_t项来识别振幅比率，以便识别物体中的材料的吸声系数值α。

随着过程300继续，控制器识别所检测的一个或多个物体是否具有与人体部分相对应的振幅吸收系数。在区域230中存在的唯一物体是工件（诸如工件240）的情况下，则该吸收系数不会与人体的一部分相对应，并且过程300以与上文所描述的方式相同的方式参考框304-320的处理继续进行。

如果控制器240识别到区域230中的一个或多个物体具有与人体相对应的吸收系数，诸如上文在表1中列出的在大约为2.0至5.0的范围中的吸收系数，则控制器240识别出人体部分存在于区域230中（框324）。由于人体具有大体上比典型工件中所使用的材料更高的吸收系数，所以在一个实施例中，控制器240将具有在预定阈值2.0以上的吸收系数的任何物体识别为人体的一部分。控制器240接着识别人体部分是否在距离移动器具的预定距离外以及是否具有小于预定阈值的在器具的方向上的速度，以便如上文在框304-324的处理中所描述的那样继续台锯的操作（框328）。

如果控制器240识别到人体部分在器具的预定距离内或者人体部分在移动器具的方向上的速度超过预定阈值（框328），则控制器240激活器具阻止机构236（框332）。例如，在一个配置中，如果手指229移动至在锯片222的20cm范围内或者手指229朝着锯片222的速度超过20cm/sec，则控制器240激活锯片降下机构236。一些电动工具实施例包括处于如下位置中的超声波换能器225或226：该位置覆盖着移动器具附近相对小的区域。在这些配置中，人体部分的任何检测均被认为是落在预定距离内，并且控制器240响应于在器具附近的区域中任何人体部分的检测而操作器具阻止机构。

要了解，以上所描述的变型以及其它特征、功能、或其替代可以按照期望结合到许多其它不同的系统、应用或方法中。本领域的技术人员可以做出各种目前未预见到的和意料之外的替代、修改、变型或改进，这些替代、修改、变型或改进也旨在被以下的权利要求囊括。

Claims (18)

1.一种电动工具，其包括：

器具，其位于所述电动工具中的预定位置中；

致动器，其配置为在所述电动工具的操作期间以预定运动来移动所述器具；

器具阻止机构，其在操作上连接至所述器具；

超声波发射器和超声波接收器，所述超声波发射器配置为发射超声波信号并且所述超声波接收器配置为从反射所述超声波信号的物体处接收回波回传信号；以及

控制器，其在操作上连接至所述致动器、所述超声波发射器、所述超声波接收器和所述器具阻止机构，所述控制器配置为：

操作所述致动器以移动所述器具；

参考对应于从所述超声波发射器发射出的超声波信号和由所述超声波接收器接收的回波回传信号的数据来识别所述器具与接近于所述器具的物体之间的距离；

参考所述回波回传信号的振幅来识别所述物体的类型；以及

响应于所识别的距离小于预定阈值以及所识别的所述物体的类型对应于人体的一部分，而在所述器具处于运动中时激活所述器具阻止机构，以停止所述器具的移动或者使所述器具从所述预定位置移开，以便防止所述物体与所述器具之间的接触。

2.根据权利要求1所述的电动工具，其中，所述器具是锯片。

3.根据权利要求2所述的电动工具，所述器具阻止机构配置为使所述锯片缩回到所述电动工具中的锯台的水平之下。

4.根据权利要求2所述的电动工具，所述器具阻止机构配置为停止所述锯片的运动。

5.根据权利要求1所述的电动工具，所述控制器进一步配置为：

参考所述超声波信号的发射与所述回波回传信号的接收之间的时间延迟来识别所述器具与所述物体之间的距离。

6.根据权利要求1所述的电动工具，所述控制器进一步配置为：

参考所发射的超声波信号的第一预定振幅、所述回波回传信号的第二振幅、以及所述超声波发射器与所述物体之间的所识别的距离来识别吸收系数，所述吸收系数作为到达所述物体的表面的所述超声波信号的振幅与从所述物体的所述表面处反射的所述回波回传信号的振幅的比率。

7.根据权利要求6所述的电动工具，所述控制器进一步配置为：

响应于所述吸收系数在第一预定阈值之上而识别所述物体的类型是所述人体的所述部分。

8.根据权利要求7所述的电动工具，所述控制器进一步配置为：

响应于所述吸收系数在所述第一预定阈值之下而识别所述物体的类型是工件。

9.根据权利要求1所述的电动工具，所述控制器进一步配置为：

响应于所识别的所述物体的类型对应于工件而继续所述致动器的操作以便使得所述器具能够保持运动。

10.根据权利要求1所述的电动工具，所述超声波发射器和超声波接收器被并入至超声波换能器中。

11.根据权利要求1所述的电动工具，所述控制器进一步配置为：

响应于从所述超声波发射器发射出的多个超声波信号参考从所述物体的表面处反射的多个回波回传信号来识别所述物体的速度；以及

响应于所识别的速度超过预定阈值以及所识别的所述物体的类型对应于人体的一部分，而在所述器具处于运动中时激活所述器具阻止机构，以停止所述器具的移动或者使所述器具从所述预定位置移开，以便防止所述物体与所述器具之间的接触。

12.一种操作电动工具的方法，其包括：

操作致动器以移动器具；

使用控制器来操作超声波发射器以发射超声波信号；

使用超声波接收器从物体处接收对应于从所述超声波发射器发射出的所述超声波信号的回波回传信号；

使用所述控制器参考所发射的超声波信号和所接收的回波回传信号来识别所述器具与接近于所述器具的物体之间的距离；

使用所述控制器参考所述回波回传信号的振幅来识别所述物体的类型；以及

使用所述控制器响应于所述物体与所述换能器之间的所识别的距离小于预定阈值以及所识别的所述物体的类型对应于人体的一部分，而在所述器具处于运动中时激活器具阻止机构，以停止所述器具的移动或者使所述器具从所述预定位置移开，以便防止所述物体与所述器具之间的接触。

13.根据权利要求12所述的方法，所述距离的识别进一步包括：

使用所述控制器参考所述超声波信号的发射与所述回波回传信号的接收之间的时间延迟来识别所述器具与所述物体之间的距离。

14.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

使用所述控制器参考所发射的超声波信号的第一预定振幅、所述回波回传信号的第二振幅、以及所述超声波发射器与所述物体之间的所识别的距离来识别吸收系数，所述吸收系数作为到达所述物体的表面的所述超声波信号的振幅与从所述物体的所述表面处反射的所述回波回传信号的振幅的比率。

15.根据权利要求14所述的方法，所述物体的类型的识别进一步包括：

使用所述控制器响应于所述吸收系数在第一预定阈值之上而识别所述物体的类型是所述人体的所述部分。

16.根据权利要求15所述的方法，所述物体的类型的识别进一步包括：

使用所述控制器响应于所述吸收系数在所述第一预定阈值之下而识别所述物体的类型是工件。

17.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

响应于所识别的所述物体的类型对应于工件而继续所述致动器的操作以便使得所述器具能够保持运动。

18.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

使用所述控制器响应于从所述超声波发射器发射出的多个超声波信号参考从所述物体的表面处反射的多个回波回传信号来识别所述物体的速度；以及

使用所述控制器响应于所识别的速度超过预定阈值以及所识别的所述物体的类型对应于人体的一部分，而在所述器具处于运动中时激活所述器具阻止机构，以停止所述器具的移动或者使所述器具从所述预定位置移开，以便防止所述物体与所述器具之间的接触。