CN111059454A - 在移动机器的环境中保护人类的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种在移动机器的环境中保护人类的方法，尤其在人类‑机器人协作框架内，该方法包括借助于保护设备监测环境，该保护设备用于检测位于环境中的相应对象的一个或多个运动学参数，并根据相应对象的被检测的运动学参数控制移动机器以启动保护措施。保护设备在此检测相应对象的偏振特性和运动调制，据此关于被检测的对象是否是人类来分类相应对象。尤其仅当相应对象被分类为人类时，保护设备根据被检测的相应对象的运动学参数、尤其根据相应对象相对于移动机器的位置和速度、来控制移动机器以启动保护措施。

Description

在移动机器的环境中保护人类的方法
技术领域
本发明涉及一种在移动机器的环境中(尤其在人类-机器人协作的框架内)保护人类的方法，该方法包括借助于被构造成检测位于环境中的相应对象的一个或多个运动学参数的保护设备来监测环境，并根据相应对象的被检测的运动学参数控制移动机器以启动保护措施。本发明还涉及一种用于被构造用于执行这种方法的移动机器的保护设备，以及一种具有至少一件这样的保护设备的移动机器。
背景技术
不同的工作可以在工业环境中由移动机器(如机器人)来进行。这尤其涉及到必须特别大的力和/或必须以高速度和高精度重复进行的工作。其他工作可以由人类更好地进行。这尤其涉及难以自动化的工作，例如，因为它需要经验和/或高适应能力。因此，在包括一种工作和其它工作的过程中，如果人类和移动机器合作以尽可能有效地结合它们各自的优势是有利的。
然而，这种人与机器人的协作导致对所涉人类的安全的高需求，因为所涉的移动机器尤其会因其力量和速度而对人类构成危险。因此，必须采取预防措施，在可能的情况下排除对人类的伤害。这种预防措施包括被动措施，例如，避免移动机器外侧的硬且锐利的边缘，而是提供软和/或圆的表面，以及在发生危险时触发具体的安全措施以避免该危险的主动安全机制。例如，可以在用于工件加工的机器人臂的自由端处提供工具，但这也可能伤害人；然而，由于它的功能，它不能以较不危险的方式被构造。虽然如此，为了尽可能避免危险，确保该工具始终只能在与存在的人的特定安全距离下操作可以是有利的。
对于工业机器人(尤其协作机器人)的安全需求，在ISO 10218-1:2011、ISO10218-2:2011标准中、尤其在技术规范ISO/TS 150 66:2016中都有界定。在人类-机器人协作中，机器人在界定工作环境中与人类协作，而不是通过分离装置在空间上永久地彼此分离。在此，对于参与协作的人类尤其可能导致危险，因为移动机器的运动撞击人。这种危险可以按照上述规范以不同的方式进行防止。
一种可能包括移动机器只在人类的直接控制下操作，这样他自己就能确保移动机器既不会伤害他也不会伤害其他人。如果移动机器的控制是自动进行的，相反，或者移动机器甚至是自主工作的，那么可以按照进一步的保护概念来确保与移动机器协作的人类的安全，即移动机器的运动(尤其是它的力和速度)受到限制，使得人类在与移动机器发生碰撞时自己很可能不会遭受任何痛苦或伤害。然而，只有在使用移动机器的工作不需要任何高力或高速度的情况下，这种基于移动机器的局限性的安全概念是可能的。
按照另一种安全防护概念，重点在于人类与移动机器之间根本不发生任何接触，至少只要后者正在运行。为此，确保只有在移动机器的界定环境中没有人类的情况下，移动机器才能运行，一旦人类进入到界定环境中，移动机器就立即停止。这种环境尤其可以由与机器或与机器的工具的安全距离来界定，而且在这方面，如果环境相对于移动机器的移动元件而界定，这种环境则可以是静态的或也可以是动态的。在这方面，不断监测环境(至少在移动机器的运行中)，以便能够对人类在环境中的存在立即作出反应。
按照扩大该安全防护概念进行规定，不仅要区分释放出的具有完全自由环境的移动机器的运行和一旦有人类出现在环境中的立即强制停止，而且要区分步进的或持续的过渡。为此，在人类向移动机器接近时，它的运动不是作为一种保护措施立即停止，而是首先仅仅减小，尤其是减速。这可以持续进行，使得在越来越靠近时，运动变得更慢和/或更弱。在该过程中进行了运动减少，使得确保移动机器最迟短暂地在与人类接触之前采用了安全操作状态，尤其是完全停止，或者仍然只进行使人类的痛苦或伤害的风险不再发生的运动。
对这种安全概念的实施来说，必须准确地被检测机器周围的人类的存在，优选地也能被检测人类的运动，以便能够使移动机器的运动适应。人类与移动机器的分离距离和人类向移动机器移动的速度是对于应该减少移动机器的运动多少来说特别重要的参数。因此，这种安全概念也被称为"速度和分离监测"(SSM)。
对象的分离距离和速度通常可以通过不同的方式来检测。然而，困难在于多个其它对象(在某些情况下可以是移动的对象，也可能是一个或多个其它移动机器)可以存在于移动机器与一个或多个人类协作的工作区。实际上处于固定位置的对象也可以显示这方面的运动，例如振动机器。
如果移动机器的位置和运动像检测处于周围的人类的位置和运动一样被平等地被检测，并且被考虑在内用于决定触发保护措施，这类对象可以使对移动机器的周围的监测变得更加困难。这适用不仅因为这种非人类对象并不构成保护人类的安全防护概念的重点且因此至少不必在这种安全防护概念的框架内加以考虑，还因为在某些情况下对象是由于其它原因已经能够防止与移动机器碰撞的对象，例如，因为对象确实是移动的，然而无论如何都不能离开移动机器的移动半径之外的一个空间区。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种最初命名的在移动机器的环境中保护人类的方法，提供用于移动机器的保护设备，该移动机器被配置为执行这种方法，并且提供一种移动机器，该移动机器具有至少一件这样的保护设备，该保护设备尤其能够用于以特别有效和可靠的方式实现所谓的速度和分离监测。
该目的由具有权利要求1的特征的方法、具有权利要求9的特征的保护设备和具有权利要求15的特征的移动机器来满足。有利的实施例产生于从属权利要求、本说明书和附图。
根据本发明的方法包括借助于保护设备监测待防护的移动机器的环境。这种保护设备尤其可以是电敏保护设备(ESPE)。保护设备被配置为检测存在于环境中的相应对象的一个或多个运动学参数。运动学参数尤其是相应对象的位置、速度和/或加速度。在这一过程中，在三个空间维度的每个情况下完全检测这些值是有利的。然而，这不是强制性的。例如，它可以仅足以检测相应对象与移动机器的分离距离作为位置，仅足以检测朝向移动机器的方向上的速度分量作为速度，和/或足以检测这一方向上的加速度作为加速度。任何所需类型的对象通常都能够借助于保护设备和一个或多个人类的运动学参数来检测，且一个或多个非人的对象可以尤其从而在移动机器的环境中被检测。
保护设备还被配置成根据相应对象的被检测的运动学参数来控制移动机器以启动保护措施。保护措施可包括减少移动机器的运动，尤其减慢和/或减小力，或完全停止移动机器。这种保护措施不一定与整个移动机器有关，而是可以仅限于人类的危险可以由此具体地释放的机器的部分，例如机器人臂末端的工具。
例如，可以对低于从移动机器到相应对象的特定安全距离执行各自的保护措施。保护措施优选地随着分离距离的减小而增加，例如运动越减小，相应对象就越靠近移动机器。增加可以是连续的，也可以是步进的，例如由规定交错的安全距离。
除了被检测的位置或分离距离之外，还可以使用相应对象的被检测的速度和/或加速度(尤其在朝向移动机器的方向上)，以在关于执行保护措施的决定中包括由此得出的对相应对象的未来位置或分离距离的期望。例如，可以规定移动机器的运动越减小，相应对象向移动机器移动的速度越快，或者相应对象向移动机器移动的加速度越大。相反，相比于以较高速度和/或加速的方式向移动机器移动，如果相应对象以较低速度和/或减速的方式向移动机器移动，则运动的减小可以更小。
用于测量位置(尤其分离距离)、速度、和/或加速度的在移动机器处的参考点，在此理想地是由此危险释放的移动机器的部分。保护设备最好安装在其附近，以便至少可以将其本身近似用作参考点。然而，在这里，通过计算尽可能地补偿由此产生的差异是有利的。
此外，与本发明一致的，规定保护设备检测相应对象的偏振特性和运动调制。因此，虽然保护设备如上文所述地一般仅被配置成检测相应对象的运动学参数，并在关于触发保护措施的决定中考虑到这些参数，但对于该方法必不可少的是，借助于保护设备具体地检测存在于移动机器的环境中的相应对象的至少偏振特性和运动调制。保护设备除了检测相应对象的运动特性外，还优选地检测偏振特性和运动调制。然而，并不绝对必须的是，检测偏振特性和运动调制的相同保护设备也要检测相应对象的运动参数。
运动调制尤其存在于当从相应对象被检测的测量值具有由相应对象的运动引起的调制时。对应于特定图案的测量值的变化代表了这种调制。例如，调制可以由一个或多个特征频率以及可选地由频率的特征分布来表征。相应对象的运动调制的该检测在此还可以包括确定不存在用于对相应对象的运动调制来作为检测的结果，例如，因为它是静态对象。
此外，与本发明一致的，规定根据被检测的偏振特性和根据被检测的运动调制，关于被检测的对象是否是人类来分类对相应对象。除了检测可能与待采取的保护措施有关的测量数据之外，还对由此记录这些测量数据的相应对象进行了分类。这种分类使得不可能在没有区分的情况下使用所被检测的测量数据用于决定触发保护措施，而是针对相应对象的种类具体地作出决定，例如，取决于相应对象的种类来加权或完全消除测量数据。此外还可以规定，运动学参数只能在某一类型的所有对象处被检测，尤其仅被分类为人类的对象，而由于效率的原因可以排除其他对象的运动学参数的检测。
最后，尤其仅当相应对象被分类为人类时，与本发明一致的方法包括保护设备根据该相应对象的被检测的运动参数来控制移动机器以启动保护措施。可在此尤其可以规定，以根据移动对象相对于移动机器的位置和速度来控制移动机器启动各自的保护措施。在以速度和分离监测的方式监测速度相关的安全距离时，可以有利地考虑这些参数。
与本发明一致的方法打开了完全移除对象的可能性，其中可以假设在监测移动机器的每个情况下它们都不是人类，或者至少以不同的方式单独将它们考虑为不太相关或具有相关性。例如，可以为相关性定义特定阈值。阈值在此可以取决于各自的分类可能性(保真度)。如果将相应对象归类为人类，优选地进行全面和综合的考虑。这意味着被检测各对象的运动学参数，即各自人类的运动学参数，并根据这些被检测的运动学参数对移动机器进行控制以启动可能需要的保护措施。然而，为此，不一定要借助于同样的也检测偏振特性和运动调制的保护设备来监测被分类为人类的相应对象的运动参数。
此外，检测相应对象的运动学参数也可以分别取决于该对象的分类结果，因此，例如，在每种情况下仅从分类为人类的对象中检测运动学参数。移动机器的监测效率和保护设备(和/或保护设备的传感器)的计算效率及其能耗都可以大大提高。然而，可选地也可以规定，在移动机器的环境中对于对象的运动学参数的检测与分类结果无关，尤其在进行分类之前进行，例如与相应对象的偏振特征和运动调制的检测同时进行。以这种方式，当然还可以从最终未归类为人类的对象记录运动学参数，在某些情况下不再需要该对象用于决定采取保护措施。然而，除了它的偏振特性和运动调制，相应对象的运动参数也可以因此被用于支持或作为相应对象的分类中的附加标准，从而可以进一步提高分类的可靠性。
偏振特性的检测尤其可以包括在对相应对象处的电磁辐射的反射上检测电磁辐射的偏振的变化。在这种程度上，各对象的偏振特性包括它的在相应对象处的反射上改变电磁辐射的偏振的特性。该特性实质上取决于相应对象的材料。在这一点上，电磁辐射的偏振不是维持在相应对象处的反射上，这适用于多种对象。然而，如果电磁辐射在金属表面处垂直反射，则保持其偏振。在金属表面处的反射上的其他入射角，偏振光至少不是完全消除的，而是仅被改变的，例如线性偏振光可以被反射为椭圆偏振光。由于这些效应，尤其金属对象可以与非金属对象区分开来。因此，被检测的偏振特性不对应于金属对象的偏振特性，可以要求将相应对象分类为人类。
运动调制的检测尤其可以包括检测相应对象的速度的时间级数和在该级数中识别调制。根据特定的，如果在该被检测的时间级数中存在这样的变化，则与特定的(优选地预定的或可预定的)模式一致的速度变化可以尤其表示这样的调制。
在移动机器的该环境中检测速度级数以跟踪相应对象是有利的。例如，这种跟踪可以参考另外相应对象的被检测的运动学参数进行。然后可以在特定的时间段内跟踪速度，或者在跟踪相应对象时也可以连续地跟踪速度。以这种方式，可以检测速度的时间进展，然后在其中识别调制。与检测运动调制可导致不存在运动调制的结果一样，该调制的识别同样包括在这方面的可能性，即完全不可能在时间级数中识别特征调制或任何调制。
与本方法的实施例一致的规定，一方面，当相应对象的被检测的偏振特性不对应于预期用于非人类对象的(尤其金属的)、但不预期用于人类对象的偏振特性时，另一方面，当相应对象的被检测的运动调制对应于预期用于人类对象的运动调制时，保护设备将相应对象分类为人类。换言之，根据至少两项标准对相应对象进行分类。
一方面，对被检测的偏振特性进行了评估。然而，在这一过程中，并未试图依照偏振特性明确地识别人类。只检查偏振特性是否与相应对象是人类这一事实不矛盾。尤其可以检查偏振特性是否是金属的偏振特性，因为金属与许多非金属对象不同，能够至少部分保持反射光的偏振。因此，只能依照有关对象的分类的偏振特性来否定地判断是否可以排除人类。
另一方面，对被检测的运动评估进行了评价。在此已知，移动人类会引起可以被测量的特征性运动调制，例如，在步行时。确定是否存在人类的这种运动调制特性，尤其可以由对运动频率的评估来进行。例如，为了这一目的，运动调制可以进行傅立叶分析。评估的替代或补充可能性包括关于运动调制是否基于人类典型的运动(例如行走)依照神经网络分析运动调制。因此，可以依照运动调制的评估来确定相应对象是否是人类。
在此，这两个标准每一个自然地都会受制于某种不确定性，这种不确定性也可以取决于测量情况而有所不同。因此，结合考虑了依照偏振特性的否定评价和依照运动调制的肯定评价。该分类优选地仅在被检测的偏振特性与人类不矛盾并且被检测的运动调制指示人类时产生相应对象是人类的结果。
与本方法的另一实施例一致地规定，保护设备借助于相同的传感器检测相应对象的偏振特性和运动调制。传感器尤其可以是保护设备的一部分。由于本实施例，该方法可以特别有效地执行，并且保护设备可以特别紧凑。该传感器优选地既适于发射电磁辐射，也适于接收电磁辐射，例如，它包括一个或多个辐射源和一个或多个检测器。因此，可以从被发射的电磁辐射和由相应对象反射的电磁辐射的对比来检测偏振特性和运动调制。该传感器尤其可以是雷达传感器或激光雷达传感器。然而，不同的传感器通常也可以被认为可以发射和接收电磁辐射。
在这一方面，运动调制的检测可以包括检测相应对象的速度的时间进展，因此，它是基于被发射的电磁辐射和由相应对象反射的(例如在雷达或激光雷达上的)电磁辐射之间的多普勒频移的检测，即多普勒频移取决于反射对象的相对速度。运动调制的检测通常也可以基于与电磁辐射不同的信号，例如声波，尤其超声波。在这方面，具有高载波频率的信号是有利的，因为多普勒频率随着载波频率的增加而增加。
由于该传感器要么有一个偏振的辐射源和两个彼此正交偏振的检测器，要么有两个正交偏振的辐射源和一个偏振的检测器，偏振特性可以尤其被检测。在这一方面，偏振辐射源可以由共同的具有偏振器的辐射源形成。如果提供了两个偏振辐射源，它们也可以由同一辐射源与两个不同的偏振器的两个组合而成。因此，这同样适用于偏振的检测器。
在这两种情况下，偏振特性都可以从功率的关系R＝log(Pco/Pcross)来确定，这些功率在共同偏振时在各自辐射源和各自检测器之间发射，或着在她们是交叉偏振时在各自辐射源和各自检测器之间发射。如果偏振的辐射反射到相应对象的金属表面，则大部分功率以共同偏振的形式接收，而在理想情况下不会以交叉偏振的形式传输功率。因此，可以依照这种连接来识别金属，因此，可以在必要时排除人类。
在具有两个偏振的辐射源的实施例中，当辐射源相继地(尤其交替地)发射各自不同偏振的电磁辐射，以能够借助于一个单一检测器可靠地检测共同偏振的和交叉偏振的功率传输时，这是有利的。相比之下，在具有单一偏振的辐射源和两个正交偏振的检测器的实施例中，可并行地检测共同偏振的部分和交叉偏振的部分。
与本发明的有益的另一发展一致地规定，除了借助于该传感器检测偏振特性和运动调制，保护设备还检测相应对象的一个或多个运动学参数，尤其至少它的位置和/或它的速度。这特别可能借助于雷达传感器或激光雷达传感器来实现。因此，保护设备通常只能有一个单一传感器来执行用于监测移动机器的环境的整体方法。然而，也可以借助于不同的传感器来检测相应对象的运动学参数，而不是用于检测偏振特性和运动调制的传感器。在这种情况下，保护设备包括至少一个在该传感器旁边的单独的另一个传感器。
这通常对于只能在径向(即朝向移动机器或朝向相应传感器的方向)被检测的各自运动学参数和对于被忽视的空间角度来说是足够。然而，各自运动学参数也可以更加详尽地被检测，尤其完全地在三个维度上。为了能够测量特定方向，例如，可以使用具有至少一个发射天线和至少一个接收天线的雷达传感器，该发射天线将微波辐射放射到整个空间或者至少放射到一个空间区，该接收天线接收在特定方向反射的微波辐射。为此，接收天线可以配置为所谓的相控阵天线。通常也可以相反地规定，发射天线配置为相控阵天线，并在特定方向上发射，然后接收天线能够在特定方向上接收。
与另一有益实施例一致地规定，保护设备借助于至少另一的传感器来检测相应对象的偏振特性和/或运动调制，该传感器的测量原理与该传感器的测量原理不同。换言之，至少偏振特性或运动调制，优选地两者，不仅借助于该传感器而是借助于两个传感器来检测，这两个传感器的测量原理不同。如果该传感器是例如雷达传感器，则该另一传感器尤其可以是光学传感器，优选地是激光传感器。例如，雷达传感器可用于检测相应对象的偏振特性和运动调制，而激光雷达传感器仅用于额外检测偏振特性。由使用两种不同的测量方法来检测这两个测量值中的至少一个，进行提高对相应对象分类的可靠性的的多样化测量。与EN ISO 13849标准一致的，整体系统的性能等级(PL)可以有利地提高一个等级。
此外，与这样的方法的另一发展一致地规定，除了偏振特性和/或借助于另一传感器的运动调制之外，保护设备还检测相应对象的一个或多个运动参数，特别是至少它的位置和/或速度。因此，不仅检测偏振特性和/或运动调制，而且以多样的方式检测相应对象的至少一个运动参数。不仅相应对象的分类因此变得更加可靠，而且对于可能需要的保护措施的运动机器的控制也变得更加可靠，该保护措施取决于相应对象的被检测的运动特性。
本发明的目的还由用于移动机器的保护设备来满足，该保护设备被配置用于执行与本发明一致的方法，尤其与上述实施例中的一个一致的方法。这种保护设备的有益特性在此尤其取决于各自方法的优势特性。保护设备可以尤其被配置成布置在移动机器的工具附近。保护设备为此优选地被配置为结构单元，该结构单元尤其由外壳朝向外部描画。这样的保护设备可以简单地布置在现有的移动机器处，使得可以以简单的方式将相应的保护功能重新安装到移动机器。
保护设备优选地包括传感器，该传感器被配置成检测相应对象的偏振特性和运动调制、和优选地一个或多个运动参数。在这方面，偏振特性、运动调制以及可选地运动学参数是由同一个传感器检测的。这种传感器尤其可以配置为雷达传感器，并可以包括发射天线和两个接收天线，该发射天线用于发射具有第一偏振的微波辐射，该两个接收天线的其中一个被配置成接收具有第一偏振的微波辐射，另一个被配置成接收具有与第一偏振正交的第二偏振的微波辐射。作为辐射源的发射天线和作为检测器的接收天线的偏振，在此尤其可以直接由各自天线在空间上的对准而导致，使得可以免去单独的偏振器。
与保护设备的有益的另一发展一致的，它包括另一传感器，其测量原理与该传感器的不同，并且被配置成检测相应对象的偏振特性和/或运动调制。因此，该保护设备由该另一传感器配置，以多样地检测偏振特性和/或运动调制。在这方面，另一传感器可以尤其被配置为光传感器，优选为激光传感器，并可以包括一个辐射源和两个光学检测器，该辐射源用于发射具有第一偏振的光学辐射，该两个光学检测器的其中一个被配置成接收具有第一偏振的光学辐射，另一个被配置成接收具有与第一偏振正交的第二偏振的光学辐射。相应对象的偏振特性尤其可以以这种方式被多样地检测。此外，另一传感器还可被配置为检测相应对象的至少一个运动学参数，从而可选地，一个或多个运动学参数也可被多样地检测。
此外，优选地，传感器和另一传感器相对于彼此固定地布置，尤其在一个共同的壳体中，被布置为在移动机器上的共同的传感器单元。由在移动机器处提供这样的传感器单元，可以以简单的方式监测移动机器的环境是否存在人类，但却是可靠和多样的。然而，保护设备的传感器单元不一定必须包括传感器和另一个传感器，但也可以有仅一个单一传感器。保护设备还可以包括多个传感器单元，这些传感器单元可以在移动机器处彼此分开布置。以这种方式，可以借助于不同的传感器单元来监测移动机器的不同环境部分以及移动机器整体较大的环境。传感器单元在此优选地被布置，使得以尽可能无间隙的方式完全覆盖待监测的环境。
由于保护设备可以控制移动机器根据在移动机器的环境中一个或多个分别被分类为人类的对象的运动学参数启动保护措施，因此保护设备使得移动机器能够在人-机器人协作的框架内安全地使用。
还可以规定，保护设备具有两个或更多个传感器单元，传感器单元分别具有至少一个传感器，用于检测各对象的偏振特性和运动调制，借助于该传感器可以监测移动机器的环境的不同区域。这些区域对应于各自传感器单元的视场，可以部分重叠，以确保相邻区域之间不存在未经监测的间隙。因此，可以由多个传感器单元来保护围绕移动机器或整体较大的移动机器的危险部分的区域。
例如，可以规定，传感器单元围绕在机器人臂末端处提供的工具布置分布，尤其有规律地分布。如果由不同传感器单元监测的区域重叠，可能需要能够区分由不同传感器单元所发射的辐射，以实现明确的关联。为此，可以以协调的方式控制被监测区域重叠的传感器单元，以只在时间上彼此间隔发射辐射。由于偏振特性、运动调制和/或一个或多个运动学参数可以分别以脉冲方式进行检测，因此传感器单元的脉冲可以相移，使得传感器单元不同时发射辐射，而是交替地发射辐射。可选地或除这种时间上的间隔外，频率的间隔可提供如下情况：至少那些其被监测区域重叠的的各自不同的传感器单元发射不同频率或不同频率范围(尤其分隔的频率范围)的辐射。频率或频率范围在此优选地是分开的，使得尽管可能发生频率偏移，被接收的辐射可以分别与产生它的传感器单元明确地关联。
本发明的目的还由具有至少一件与本发明一致的保护设备(尤其具有一件与上述任一实施例一致)的保护设备的移动机器来满足。移动机器尤其可以是机器人。
附图说明
本发明将仅通过参考附图的实例在下文中进一步描述。
图1以示意图示出了具有保护设备的移动机器，该保护设备被配置成在移动机器的环境中执行与本发明一致的保护人类的方法；
图2示出了在与本发明一致的方法的框架内被检测的运动调制的示例；
图3示出了与本发明的第一实施例一致的保护设备的传感器；和
图4示出了与本发明的第二实施例一致的保护设备的传感器。
具体实施方式
图1示出了与本发明一致的移动机器11的大大简化的示意图，该移动机器是机器人。移动机器11包括铰接式机器人臂13，在铰接式机器人臂13的自由端处设有用于抓取或处理工件(未示出)的工具15。工具15可以由移动机器人臂13灵活地定位在移动机器11的周围。由于周围环境中存在的对人类的危害可以来自工具15，因此与速度和分离监测的安全概念一致地对移动机器11的周围环境进行监测，以实现人类-机器人协作。
为此，移动机器11具有与本发明一致的保护设备17。保护设备17包括多个传感器单元19，其实质上彼此对应，尤其具有相同设计，并且围绕机器人臂13的自由端处的工具15布置分布。以示意图示出相对于工具15径向相对布置的两个传感器单元19。保护设备17配置成执行与本发明一致的在移动机器11的环境中保护人类的方法。传感器单元19为此监测对应于其各自视场21的移动机器11的环境中的不同部分。不同传感器单元19的视场21部分在此重叠。为了尽可能综合地监测移动机器11的周围环境，还可以提供多于所示的两个传感器单元19。
仅存在于各自传感器单元19的视场21中的相应对象(未示出)的运动学参数可以借助于保护设备17的传感器单元19来检测。例如，保护设备17可以借助于评估和控制单元(未示出)来控制移动机器11，以根据被检测的运动学参数启动保护措施。在这此方面，由保护设备执行的方法使得关于相应对象是否是人类的相应对象的分类的结果也被考虑用于移动机器11的控制，以启动保护措施。为此，借助于传感器单元19检测相应对象的相应偏振特性和运动调制，然后参照它们对相应对象进行分类。
由于在移动机器11的环境中跟踪相应对象的运动，并在该过程中测量其速度，从而检测运动调制。在这方面，同时检测相应对象的不同部分(例如行走的人的手臂和腿)的速度(在某些情况下可以是不同的)。尤其可以使用在相应对象处反射的辐射的速度相关的多普勒频移来测量速度。可以从被连续检测的速度由变换到频率空间中来形成频率级数，该频率级数具有如图2所示的调制，并且表示本申请意义上的运动调制23。
图2所示的运动调制23是用于人类运动频率的典型模式，该人类运动的特征方式不同于站立或移动的非人类对象的运动。它是行走的人类的运动。在由图2中的两条垂直线界定的中间范围内，被检测的多普勒频率约为300Hz，这对应于在相应时间期间被检测的人类的一般运动速度。该频率在此有一个正弦状振荡重叠。这种额外的调制是由于人类不像刚体那样移动，尤其手臂、腿和上身在步行时也相对移动，而这些相对移动遵循典型的规则移动顺序。具有与图2所示的运动调制23对应的模式的运动调制23的检测因此表示被检测的对象是人类。检测相应对象的运动调制23可以因此用作关于相应对象是否是人类的相应对象的分类的标准。
到频率空间中的转换对于评估被检测的运动调制23可以是有利的，因为在频率空间中可以更好地识别特定的模式。人儿，这样的转变并不一定要进行。可选地，也可以直接评估可能包含运动调制23的被检测的信号级数，例如在相应训练的神经网络的帮助下。此外，还可以以补充方式使用从非人类对象被检测的运动调制23。例如，振动的、非人类的对象的被检测的运动调制23可以用于在稍后的时间点再次识别这些对象。这样的对象，尤其它们在机器人周围的位置，因此可以在机器人校准行程的框架内被检测，并可在以后由再次识别对象作为参考来使用，尤其以空间标记的方式。
传感器单元19优选地每个包括光学传感器，尤其如图3所示的激光雷达传感器25，如图4所示的雷达传感器27。将两个基于不同测量原理的传感器的结合用于测量相同的测量值，尤其相应对象的偏振特性和/或运动调制23，实现对环境的多样化、特别可靠的监测。图1所示的实施例的传感器单元19在此每个具有壳体，其中两个传感器25、27被接收在一起。
图3所示的激光雷达传感器25包括辐射源29(尤其激光器)和两个光学检测器31。辐射源29和两个检测器31每个具有偏振器33，偏振器33的形式为只在特定方向上发射线偏振辐射的滤波器。在属于这两个检测器31的两个偏振器33中，在此相对于辐射源29的偏振器33，一个是共同偏振的，另一个是交叉偏振的。辐射源29为此被配置成发射由辐射源29的偏振器33线偏振的辐射源35。在图3的示意图中，辐射源35入射在金属表面37上并被其反射。然而，辐射35通常至少部分地由任意相应对象反射，使得被反射的辐射35’的部分在返回到激光雷达传感器25(尤其返回到它的检测器31)的方向上移动。
被反射的辐射35'优选地借助于光束分束器39等分地被引导到两个检测器31上，该被反射的辐射35'分别必须通过关联的偏振器33。用这种方式可以借助于一个检测器31来检测共同偏振部分，借助于另一检测器31来检测被反射辐射35'的交叉偏振部分。被反射的辐射35'的偏振然后可以由此确定，并且可以尤其形成一种关系，该关系可用作辐射35在其处被反射的相应对象的偏振特性的特征。在金属表面37处的反射时，辐射35的偏振可以当然地改变，例如变为椭圆，然后可以参考两个检测器31来确定。然而，在金属表面37处的反射对辐射35的偏振的影响实质上不同于那些在非金属表面处的反射的影响，在通常非金属表面处被反射的辐射35'不再具有任何确定的偏振。因此，可以参考相应对象的被检测的偏振特性来可选地确定，相应对象具有金属表面37，并因此不是人类。不可否认的是，不可能参考其偏振特性来肯定地将相应对象识别为人类。然而，与至少一个允许肯定的确定的其他标准(尤其像该运动调制23)结合的偏振特性可以有助于可靠的分类。
如图4的示意图所示的雷达传感器27以与图3所示的激光雷达传感器25大致对应的方式被配置。雷达传感器27包括一个发射天线41和两个接收天线43，发射天线41对应地对准以用于发射水平或垂直偏振的微波辐射，接收天线43中一个对准以用于接收水平偏振的辐射，另一个对准以用于接收垂直偏振的辐射。接收天线43可配置为相控阵天线，用于被反射的微波辐射的特定方向检测。传输天线由电压源45提供电压用于传输信号。借助于与相应的接收天线43关联的两个模拟-数字转换器47来数字化在接收天线43处接收的信号。
由发射天线41发射的信号和由接收天线43接收的信号借助于数字信号处理49在数字平面上产生或评估，该数字信号处理49包括不同的模块51-59。这些模块51-59可以被配置为单独的程序模块，或者也可以纯功能地定义。模块51用于信号产生，并以相应的方式控制电压源45。由接收天线43接收并由模拟-数字转换器47数字化的信号最初由模块53进行预处理，然后在模块55中进行时频变换。模块57随后分别用于检测在各个信号中的特定模式，尤其典型的用于人类的运动调制23。通过两个不同的接收天线43接收的信号最后在另一模块59中被进一步设置成彼此相关，以由此确定被反射的微波辐射的偏振并确定反射该辐射的相应对象的偏振特性。数字信号处理49还可以包括其它模块，以还基于被接收的信号进一步确定运动学参数，尤其相应对象的位置和/或速度。
由于至少偏振特性，可选地还有相应对象的运动参数，以两种不同的方式被检测，即借助于结合到一个传感器单元19中的激光雷达传感器25和雷达传感器27两者，因此在这方面保护设备17是多样的。这使得能够特别可靠地检测各自的测量值。此外，由于在根据该分类的结果和相应对象的运动学参数触发保护措施之前，相应对象首先被分类为人类或非人类对象，所以移动机器11可以特别地保护人类，并且在这样做时可以相对有效。
附图标记
11 移动机器
13 机器人臂
15 工具
17 保护设备
19 传感器单元
21 视场
23 运动调制
25 激光雷达传感器
27 雷达传感器
29 辐射源
31 检测器
33 偏振器
35、35' 辐射
37 金属表面
39 分束器
41 发射天线
43 接收天线
45 电压源
47 模拟-数字转换器
49 数字信号处理
51、59 模块

Claims (15)

1.一种在移动机器(11)的环境中保护人类的方法，尤其在人类-机器人协作的框架内，所述方法包括
借助于保护设备(17)监测环境，所述保护设备(17)被配置成检测存在于所述环境中的相应对象的一个或多个运动学参数，并根据所述相应对象的被检测的运动学参数来控制所述移动机器(11)以启动保护措施，
其特征在于，
所述保护设备(17)检测所述相应对象的偏振特性和运动调制(23)；
其中，根据被检测的所述偏振特性和根据被检测的所述运动调制(23)，关于被检测的对象是否是人类来分类所述相应对象；和
其中，尤其仅当所述相应对象被分类为人类时，所述保护设备(17)根据所述相应对象的被检测的运动学参数、尤其根据所述相应对象相对于所述移动机器(11)的位置和速度、来控制所述移动机器(11)以启动所述保护措施。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测所述偏振特性包括在所述相应对象处的电磁辐射(35)的反射上检测所述电磁辐射(35)的偏振的变化。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，检测所述运动调制(23)包括在所述环境中跟踪所述相应对象；在这样做时检测所述相应对象的速度的时间级数；以及在所述级数中识别调制。
4.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其特征在于，一方面，
-当所述相应对象的被检测的所述偏振特性不对应于预期用于非人类对象的、尤其金属的、但不预期用于人类的偏振特性时；
且另一方面，
-当所述相应对象的被检测的所述运动调制(23)对应于预期用于人类的运动调制(23)时；
所述保护设备(17)将所述相应对象分类为人类。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，所述保护设备(17)借助于相同的传感器(27)、尤其借助于雷达传感器(27)、来检测所述相应对象的所述偏振特性和所述运动调制(23)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，除了所述偏振特性和所述运动调制(23)之外，所述保护设备(17)还借助于所述传感器(27)来检测所述相应对象的一个或多个运动学参数、尤其至少所述相应对象的位置和/或速度。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述保护设备(17)借助于至少另一传感器(25)、尤其借助于光传感器(25)、来检测所述相应对象的所述偏振特性和/或所述运动调制(23)，所述另一传感器(25)的测量原理与所述传感器(27)的测量原理不同。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，除了所述偏振特性和所述运动调制(23)之外，所述保护设备(17)还借助于所述另一传感器(25)来检测所述相应对象的一个或多个运动学参数、尤其至少所述相应对象的位置和/或速度。
9.用于移动机器(11)的保护设备(17)，其特征在于，所述保护设备(17)被配置成执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
10.根据权利要求9所述的保护设备，其特征在于，所述保护设备(17)包括传感器(27)，所述传感器(27)被配置成检测所述相应对象的偏振特性和运动调制(23)、优选地还检测所述相应对象的一个或多个运动学参数。
11.根据权利要求10所述的保护设备，其特征在于，所述传感器(27)被配置为雷达传感器(27)，并且包括一个发射天线(41)和两个接收天线(43)，所述发射天线(41)用于发射具有第一偏振的微波辐射，所述两个接收天线(43)的其中一个被配置成接收具有所述第一偏振的微波辐射，另一个被配置成接收具有与所述第一偏振正交的第二偏振的微波辐射。
12.根据权利要求10或11所述的保护设备，其特征在于，所述保护设备(17)包括另一传感器(25)，所述另一传感器(25)的测量原理与所述传感器(27)的测量原理不同，且被配置成检测所述相应对象的所述偏振特性和/或所述运动调制(23)。
13.根据权利要求12所述的保护设备，其特征在于，所述另一传感器(25)被配置为光传感器(25)、尤其是激光雷达传感器(25)，并且包括一个辐射源(29)和两个光学检测器(31)，所述辐射源(29)用于发射具有第一偏振的光学辐射，所述两个光学检测器(31)的其中一个被配置成接收具有所述第一偏振的光学辐射，另一个被配置成接收具有与所述第一偏振正交的第二偏振的光学辐射。
14.根据权利要求12或13所述的保护设备，其特征在于，所述传感器(27)和所述另一传感器(25)相对于彼此固定地布置、尤其布置在共同的壳体中，以作为共同的传感器单元(19)被布置在所述移动机器(11)处；和
所述保护设备(17)优选地具有两个或更多个传感器单元(19)，每个所述传感器单元(19)具有至少一个用于检测相应对象的偏振特性和运动调制(23)的传感器(27)，借助于所述传感器来监测所述移动机器(11)的所述环境的不同区域。
15.一种移动机器(11)，尤其一种机器人，具有至少一件根据权利要求9至14中任一项所述的保护设备(17)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023231441A1 (en) * 2022-05-31 2023-12-07 International Business Machines Corporation Optimizing robotic device performance

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4030188B1 (de) * 2021-01-15 2022-12-07 Sick Ag Vorrichtung und verfahren zum absichern eines überwachungsbereiches
DE102022100840A1 (de) * 2022-01-14 2023-07-20 Sick Ag Augmented-reality-system zum unterrichten eines anwenders einer applikation
EP4310541A1 (de) * 2022-07-20 2024-01-24 Sick Ag Vorrichtung und verfahren zur erfassung von objekten in einem überwachungsbereich

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008028871A1 (de) * 2006-09-04 2008-03-13 Robert Bosch Gmbh Werkzeugmaschinenüberwachungsvorrichtung
US20080316025A1 (en) * 2007-06-22 2008-12-25 Cobbinah Kofi B Sensible motion detector
US20100288930A1 (en) * 2006-10-18 2010-11-18 Ludwig-Maximilians-Universitaet Muenchen Arrangement and method for detecting an object which is arranged on a body, in particular for carrying out a security check
CN104870147A (zh) * 2012-08-31 2015-08-26 睿信科机器人有限公司 机器人安全工作的系统和方法
US20150332463A1 (en) * 2014-05-19 2015-11-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. Integration of optical area monitoring with industrial machine control
CN107076614A (zh) * 2014-08-26 2017-08-18 波拉里斯传感器技术股份有限公司 基于偏振的绘制和感知方法及系统

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5921367A (en) * 1996-03-01 1999-07-13 Mitsubishi Cable Industries, Ltd. Safety device for a kneading machine using rolls
DE19649618A1 (de) 1996-11-29 1998-06-04 Alsthom Cge Alcatel Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Klassifikation von Objekten
DE19700811A1 (de) * 1997-01-13 1998-07-16 Heinrich Landert Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung von Türanlage in Abhängigkeit von der Anwesenheit von Personen
US6342696B1 (en) 1999-05-25 2002-01-29 The Macaleese Companies, Inc. Object detection method and apparatus employing polarized radiation
US6426716B1 (en) 2001-02-27 2002-07-30 Mcewan Technologies, Llc Modulated pulse doppler sensor
DE102004030144B4 (de) * 2004-06-22 2007-09-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Nahbereichsdetektion um eine Robotereinheit
DE102005003024B4 (de) 2005-01-22 2010-04-15 Eads Deutschland Gmbh Verfahren zur Identifikation und Klassifikation von Objekten mittels Radar
US8026840B2 (en) * 2005-10-28 2011-09-27 Raytheon Company Biometric radar system and method for identifying persons and positional states of persons
US20090021598A1 (en) * 2006-12-06 2009-01-22 Mclean John Miniature integrated multispectral/multipolarization digital camera
DE202007000327U1 (de) * 2007-01-10 2007-04-12 Sick Ag Optoelektronischer Scanner
DE102009054911A1 (de) * 2009-12-17 2011-06-22 Robert Bosch GmbH, 70469 Werkzeugmaschinenüberwachungsvorrichtung
US10162075B2 (en) * 2012-06-20 2018-12-25 Apstec Systems Usa Llc Non-cooperative automatic security screening with antennas for high cross-polarization discrimination
DE102015002282A1 (de) * 2014-05-09 2015-11-12 Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zum insbesondere dreidimensionalen optischen Scannen und Vermessen von Objekten und zur Objekterkennung mittels Lichtlaufzeitmessung
ES2664869T3 (es) * 2014-05-12 2018-04-23 Sick Ag Rejilla luminosa de reflexión
DE102015112656A1 (de) 2015-07-31 2017-02-02 Sick Ag Distanzsensor
AU2017387145A1 (en) * 2017-03-17 2019-10-17 MOVUS Technologies Pty Ltd Machine monitoring
US11354880B2 (en) * 2017-10-27 2022-06-07 3M Innovative Properties Company Optical sensor systems
EP3527332A1 (de) 2018-02-20 2019-08-21 Sick AG Sichere sensorvorrichtung und verfahren zur absicherung einer beweglichen maschine
US11133577B2 (en) * 2018-05-24 2021-09-28 Metawave Corporation Intelligent meta-structure antennas with targeted polarization for object identification
US10871457B2 (en) * 2018-08-29 2020-12-22 Honeywell International Inc. Determining material category based on the polarization of received signals
US11619722B2 (en) * 2020-02-12 2023-04-04 Ford Global Technologies, Llc Vehicle lidar polarization

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008028871A1 (de) * 2006-09-04 2008-03-13 Robert Bosch Gmbh Werkzeugmaschinenüberwachungsvorrichtung
US20100288930A1 (en) * 2006-10-18 2010-11-18 Ludwig-Maximilians-Universitaet Muenchen Arrangement and method for detecting an object which is arranged on a body, in particular for carrying out a security check
US20080316025A1 (en) * 2007-06-22 2008-12-25 Cobbinah Kofi B Sensible motion detector
CN104870147A (zh) * 2012-08-31 2015-08-26 睿信科机器人有限公司 机器人安全工作的系统和方法
US20150332463A1 (en) * 2014-05-19 2015-11-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. Integration of optical area monitoring with industrial machine control
CN107076614A (zh) * 2014-08-26 2017-08-18 波拉里斯传感器技术股份有限公司 基于偏振的绘制和感知方法及系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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