CN108717295A - 一种人机混厂预警演算系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种人机混厂预警演算系统，包括物流机器人以及监控系统，所述监控系统用户抓取厂区内的影像，包括作业员和所述物流机器人的影像，还包括中央控制系统，所述中央控制系统将所述监控系统返回的作业员行走轨迹与所述物流机器人的行进轨迹比较，在判断所述作业员与所述物流机器人当前速度下存在碰撞可能即发出告警或者控制调整所述物流机器人的行进轨迹。本发明能够在保证工厂内物流机器人正常运转情况下，最大程度地避免物流机器人与作业员的碰撞，提高厂区安全性。
Description
技术领域
本发明涉及智能工厂技术领域，具体涉及一种人机混厂预警演算系统。
背景技术
近年随着信息产业化的发展，两化融合越来越受重视。两化融合亦即是信息化和工业化的高层次的深度结合，是指以信息化带动工业化、以工业化促进信息化，走新型工业化道路。由此，越来越多的工厂实现了自动化，也引入物流机器人(AGV)协助搬运工作，但由于很多客观条件的限制，很难一下子就实现全厂无人化，甚至由于工作性质的原因就无法实现全厂无人化，这就导致了作业员与物流机器人同时在厂区内活动，如若作业员不注意的话，就很容易和物流机器人碰撞，存在不小的安全隐患。
针对上述情况，目前的解决方案存在两种：一是通过在物流机器人上加装音乐，音乐始终播放从而在行进过程中给作业员以声音提示，但存在的缺点就是噪音较大，影响厂区内的工作环境；二是通过降低物流机器人的运行速度，使得厂区内的作业员能够较为从容的躲避物流机器人，防止碰撞，但这一方法存在的缺点就是降低了物料的周转速度，影响了物流机器人的工作效率，同时其实也还是没能克服作业员可能与物流机器人碰撞的问题。
因此，急需一种新的人机混厂预警演算系统以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的是要提供一种人机混厂预警演算系统，其能够在保证工厂内物流机器人正常运转情况下，最大程度地避免物流机器人与作业员的碰撞，提高厂区安全性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提供了一种人机混厂预警演算系统，包括物流机器人以及监控系统，所述监控系统用户抓取厂区内的影像，包括作业员和所述物流机器人的影像，还包括中央控制系统，所述中央控制系统将所述监控系统返回的作业员行走轨迹与所述物流机器人的行进轨迹比较，在判断所述作业员与所述物流机器人当前速度下存在碰撞可能即发出告警或者控制调整所述物流机器人的行进轨迹。
对于上述技术方案，还有进一步的优化措施。
优选地，所述中央控制系统配置有所述物流机器人的行进路线及正常行进速度，所述中央控制系统通过边缘提取算法计算监控系统抓取的所述影像中的物流机器人的位置、以及作业员的位置和行走速度，再计算出所述作业员接下来的行走轨迹，将所述行走轨迹与所述物流机器人的行进路线对比如发生重合即存在碰撞可能，所述中央控制系统控制发出告警或者控制降低所述物流机器人的行进速度使得所述行进轨迹调整。
进一步地，中央控制系统中配置有人员识别系统或者人脸识别系统，通过中央控制系统识别所述作业员的行走方向，进而勾勒划出所述作业员的行走轨迹。
更进一步地，所述中央控制系统中对应于所述作业员的行走轨迹的不同状况配置有至少两个等级的解决标准，第一解决标准是所述中央控制系统判断得出所述作业员准备进入所述物流机器人的行进路线时即针对所述作业员发出声光告警；第二解决标准则是在第一解决标准的前提下所述中央控制系统进一步判断出所述作业员与所述物流机器人存在碰撞可能时所述中央控制系统向所述物流机器人的执行机构发出控制指令，控制所述物流机器人减速并在作业员走出物流机器人的行进路线后对物流机器人进行提速。
进一步地，在所述第二解决标准执行时，所述中央控制系统通过人脸识别技术提取监控系统返回的影像中的对应作业员的人脸并进行比对，识别所述作业员的身份后记录信息并登记此次第二解决标准执行过程中所耽误的工时。
进一步地，所述执行机构包括物流机器人处所配置的制动器以及驱动电机。
优选地，所述人机混厂预警演算系统还包括设置在物流机器人的车头处的超声传感器，用于检测所述物流机器人的行进轨迹上是否存在障碍物，存在障碍物即发出告警或者通过执行机构进行降速调整。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明的人机混厂预警演算系统，其通过监控系统对厂区内的物流机器人和作业员的位置进行确认，并根据二者的速度模拟勾勒出两者的轨迹，从而判断是否存在碰撞的可能，如存在碰撞可能的话则发出告警，或者中央控制系统发出控制指令调整所述物流机器人的速度、行走路线甚至直接制停所述物流机器人，从而避开作业员，从根本上来防止碰撞的可能，实现预警演算，提高厂区内的工作安全性。
进一步地，本发明采用了分级式的解决标准，能够在给予作业员必要提示的同时，保证物流机器人的正常工作不受影响，保证物流机器人的工作效率。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的人机混厂预警演算系统的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例描述了一种人机混厂预警演算系统，包括物流机器人以及监控系统，如图1所示的工作流程，所述监控系统用户抓取厂区内的影像，包括作业员和所述物流机器人的影像，还包括中央控制系统，所述中央控制系统将所述监控系统返回的作业员行走轨迹与所述物流机器人的行进轨迹比较，在判断所述作业员与所述物流机器人当前速度下存在碰撞可能即发出告警或者控制调整所述物流机器人的行进轨迹。
可以理解的是，在厂区内物流机器人的行进路线多是固定的，因此可在所述中央控制系统配置清楚所述物流机器人的行进路线及正常行进速度，所述中央控制系统通过边缘提取算法计算监控系统抓取的所述影像中的物流机器人的位置、以及作业员的位置和行走速度，再计算出所述作业员接下来的行走轨迹，将所述行走轨迹与所述物流机器人的行进路线对比如发生重合即存在碰撞可能，所述中央控制系统控制发出告警或者控制降低所述物流机器人的行进速度使得所述行进轨迹调整。
在本实施例中，中央控制系统中配置有人员识别系统或者更高精度的人脸识别系统，是通过人脸识别系统来中央控制系统识别所述作业员的行走方向，进而勾勒划出所述作业员的行走轨迹。
本发明的人机混厂预警演算系统，其通过监控系统对厂区内的物流机器人和作业员的位置进行确认，并根据二者的速度模拟勾勒出两者的轨迹，从而判断是否存在碰撞的可能，如存在碰撞可能的话则发出告警，或者中央控制系统发出控制指令调整所述物流机器人的速度、行走路线甚至直接制停所述物流机器人，从而避开作业员，从根本上来防止碰撞的可能，实现预警演算，提高厂区内的工作安全性。
具体说来，所述中央控制系统中对应于所述作业员的行走轨迹的不同状况配置有至少两个等级的解决标准，第一解决标准是所述中央控制系统判断得出所述作业员准备进入所述物流机器人的行进路线(物流机器人的行进路线是固定的)时即针对所述作业员发出声光告警；第二解决标准则是在第一解决标准的前提下作业员仍旧进入所述物流机器人的行进路线，所述中央控制系统进一步判断出所述作业员与所述物流机器人存在碰撞可能时所述中央控制系统向所述物流机器人的执行机构发出控制指令，控制所述物流机器人减速并在作业员走出物流机器人的行进路线后对物流机器人进行提速。所述执行机构包括物流机器人处所配置的制动器以及驱动电机。
本实施例采用了分级式的解决标准，能够在给予作业员必要提示的同时，保证物流机器人的正常工作不受影响，保证物流机器人的工作效率。不难理解，如果判断存在碰撞可能就直接将物流机器人进行降速，降速无疑会影响物料周转时间，但如果通过分级式的解决标准的话，初期只会发出告警，作业员听到提示那么就可以退出物流机器人的行进路线，那么碰撞可能就解除了，如此也就不用降低物流机器人的速度了，只有在未听见提示仍然进入物流机器人行进路线的情况下才会降低物流机器人的速度，保证厂区内工作正常，不影响厂区工作效率。
进一步地，在所述第二解决标准执行时，所述中央控制系统通过人脸识别技术提取监控系统返回的影像中的对应作业员的人脸并进行比对，识别所述作业员的身份后记录信息并登记此次第二解决标准执行过程中所耽误的工时。如此，能够对厂区内的作业员们起到统筹监督的作用，杜绝厂区内的不良工作习惯，以便实现对工作人员的合理化训练。
所述人机混厂预警演算系统还包括设置在物流机器人的车头处的超声传感器，用于检测所述物流机器人的行进轨迹上是否存在障碍物，存在障碍物即发出告警或者通过执行机构进行降速调整，进一步保证物流机器人的工作可靠性，提高人机混厂工况下的厂区安全性。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种人机混厂预警演算系统，包括物流机器人以及监控系统，所述监控系统用户抓取厂区内的影像，包括作业员和所述物流机器人的影像，其特征在于，还包括中央控制系统，所述中央控制系统将所述监控系统返回的作业员行走轨迹与所述物流机器人的行进轨迹比较，在判断所述作业员与所述物流机器人当前速度下存在碰撞可能即发出告警或者控制调整所述物流机器人的行进轨迹。
2.根据权利要求1所述的人机混厂预警演算系统，其特征在于，
所述中央控制系统配置有所述物流机器人的行进路线及正常行进速度，所述中央控制系统通过边缘提取算法计算监控系统抓取的所述影像中的物流机器人的位置、以及作业员的位置和行走速度，再计算出所述作业员接下来的行走轨迹，将所述行走轨迹与所述物流机器人的行进路线对比如发生重合即存在碰撞可能，所述中央控制系统控制发出告警或者控制降低所述物流机器人的行进速度使得所述行进轨迹调整。
3.根据权利要求2所述的人机混厂预警演算系统，其特征在于，
中央控制系统中配置有人员识别系统或者人脸识别系统，通过中央控制系统识别所述作业员的行走方向，进而勾勒划出所述作业员的行走轨迹。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的人机混厂预警演算系统，其特征在于，
所述中央控制系统中对应于所述作业员的行走轨迹的不同状况配置有至少两个等级的解决标准，第一解决标准是所述中央控制系统判断得出所述作业员准备进入所述物流机器人的行进路线时即针对所述作业员发出声光告警；第二解决标准则是在第一解决标准的前提下所述中央控制系统进一步判断出所述作业员与所述物流机器人存在碰撞可能时所述中央控制系统向所述物流机器人的执行机构发出控制指令，控制所述物流机器人减速并在作业员走出物流机器人的行进路线后对物流机器人进行提速。
5.根据权利要求4所述的人机混厂预警演算系统，其特征在于，
在所述第二解决标准执行时，所述中央控制系统通过人脸识别技术提取监控系统返回的影像中的对应作业员的人脸并进行比对，识别所述作业员的身份后记录信息并登记此次第二解决标准执行过程中所耽误的工时。
6.根据权利要求4所述的人机混厂预警演算系统，其特征在于，
所述执行机构包括物流机器人处所配置的制动器以及驱动电机。
7.根据权利要求1所述的人机混厂预警演算系统，其特征在于，
所述人机混厂预警演算系统还包括设置在物流机器人的车头处的超声传感器，用于检测所述物流机器人的行进轨迹上是否存在障碍物，存在障碍物即发出告警或者通过执行机构进行降速调整。
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