CN113276122A - 一种安全检测机器人控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种安全检测机器人控制方法及系统，包括以下步骤：实时获取人员位置信息组；将人员位置信息组匹配到预置的电子地图中，以形成人员坐标，电子地图内预置有设备坐标，根据人员坐标与设备坐标的位置，获取位置距离，根据预置的距离标准值对位置距离进行判断，获取近距离结果；根据近距离结果，以控制设备的运行的速度。本申请能够在人员靠近自动化设备工作时，自动将自动化设备速度降低，使人员不易被溅出的碎屑打到而受伤；本申请能够在人员摔向自动化设备时，将自动化设备停止，使人员不易因此遭受过大的损伤；在自动化设备运行功率过大后，安全检测机器人能够自动将自动化设备停止，并通知人员维修前来维修，较为方便。
Description
技术领域
本申请涉及安全检测技术领域，尤其是涉及一种安全检测机器人控制方法及系统。
背景技术
自动化是指机器设备、系统或过程在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，极大地提高劳动生产率。
针对上述中的相关技术，但是由于一些自动化加工设备的运行速度较快，加工溅出的碎屑速度较快，而工厂中有人员常常需要接近自动化设备以对设备的情况进行观测、检测维修亦或是对设备附近的地面进行清理，而此时人员与设备的距离较近，人员易被溅出的碎屑打到而受伤。
发明内容
为了使人员在靠近设备时不易被溅出的碎屑打到而受伤，本申请提供一种安全检测机器人控制方法及系统。
本申请提供的一种安全检测机器人控制方法采用如下的技术方案。
一种安全检测机器人控制方法，包括以下步骤：
实时获取人员位置信息组；
将人员位置信息组匹配到预置的电子地图中，以形成人员坐标，电子地图内预置有设备坐标，根据人员坐标与设备坐标的位置，获取位置距离；根据预置的距离标准值对位置距离进行判断，获取近距离结果；
根据近距离结果，以控制设备的运行的速度。
通过采用上述技术方案，通过安全检测机器人对人员位置信息的采集，判断人员是否接近自动化设备，在人员近距离接近自动化设备后，控制自动化设备降低运行速度，使人员不易被快速溅出的碎屑打到而受伤。
优选的，其中距离标准对应设备坐标设有多个，在根据预置的距离标准值对位置距离进行判断步骤之前，包括以下步骤：
选取距离人员坐标最近的设备坐标，获取对应的距离标准值。
通过采用上述技术方案，由于不同类型的自动化设备的加工的工件不同，其碎屑溅出的范围也会有所区别，有些范围大、有些范围小，所以根据实际情况对应自动化设备设置多个距离标准值，较为合理。
优选的，在根据预置的距离标准值对位置距离进行判断，以获取近距离结果中，包括以下步骤：
获取用位置距离减去距离标准值得到的差值，将差值与预设的近距离结果指示表进行比对，获取相应的近距离结果；
其中近距离指示表存储有多个近距离结果以及对应的差值范围。
通过采用上述技术方案，通过获取对应的近距离结果，控制自动化设备以相应的速度运行，人员接近自动化设备时自动化设备的运行速度不会突然降低，减少人员接近对自动化设备加工效率的影响。
优选的，还预置有工种比对表，人员位置信息组还包括人员工种信息，在获取近距离结果后，包括以下步骤：
根据工种比对表对近距离结果、人员工种信息与设备坐标进行比对，获取异常比对结果；
根据异常比对结果，作出警告指示。
通过采用上述技术方案，由于工厂中的人员较多，当不是本自动化设备的工作人员靠近时，会对其进行警告，让其远离本自动化设备，不要对本自动化设备的正常工作造成影响。
优选的，人员位置信息组包括：第一人员位置信息、与第一人员位置信息对应的第二人员位置信息；人员坐标包括：第一人员坐标、第二人员坐标；其中，第一人员位置信息、第二人员位置信息分别由佩戴在人员身上头、脚上的信号发射装置发出。
通过采用上述技术方案，有时候人员出于好奇心会弯腰观察设备、另外人员也可能由于站姿关系，脚会更接近自动化设备，所以单一坐标的采集，可能无法准确判断出人员到底是否处于距离标准值内，通过采集第一人员坐标、第二人员坐标，能够使的判断更加准确。
优选的，在获取位置距离后，还具有以下步骤：
根据第一人员位置信息、第二人员位置信息所对应的位置距离的变化进行判断，以获取摔倒状态结果；
根据摔倒状态结果，作出停止设备运行的响应。
通过采用上述技术方案，当人员将要在自动化设备附近摔倒时，将设备停止运行，使人员不易因撞向正在运行的设备导致受伤加剧。
优选的，预置有接近距离，在根据第一人员位置信息、第二人员位置信息所对应的位置距离的变化进行判断，获取摔倒状态结果前，包括以下步骤：
根据将接近距离对第一人员位置信息、第二人员位置信息所对应的位置距离进行判断，以得出接近结果；
根据接近结果，提高对人员位置信息组实时接收频率。
通过采用上述技术方案，在人员进入接近距离后，会提高对人员位置信息组实时接收频率，便于在人员将要摔倒时，安全检测机器人能够及时将自动化设备关闭。
优选的，在实时获取人员位置信息组前，还包括以下步骤：
获取设备功率信号；
将设备功率信号与预设功率标准值进行比较，得出正常结果或异常结果；
根据异常结果，作出将设备停止并发送警示信息通知人员维修的响应。
通过采用上述技术方案，在自动化设备运行功率过大后，安全检测机器人能够自动将自动化设备停止，并通知人员前来维修，较为方便。
本申请还提供一种安全检测机器人控制系统。
一种安全检测机器人控制系统，包括：
信息采集模块，用于实时获取人员位置信息组；
位置距离获取模块，用于将人员位置信息组匹配到预置的电子地图中，以形成人员坐标，电子地图内预置有设备坐标，根据人员坐标与设备坐标的位置，获取位置距离；
近距离结果获取模块，用于根据预置的距离标准值对位置距离进行判断，获取近距离结果；
速度控制模块，用于根据近距离结果，以控制设备的运行的速度。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
本申请能够在人员靠近自动化设备工作时，自动将自动化设备速度降低，使人员不易被溅出的碎屑打到而受伤；
本申请能够在人员摔向自动化设备时，及时将自动化设备停止，使人员不易因此遭受过大的损伤；
在自动化设备运行功率过大后，安全检测机器人能够自动将自动化设备停止，并通知人员维修前来维修，较为方便。
附图说明
图1是本申请实施例的一种安全检测机器人控制方法的第一部分流程图。
图2是本申请实施例的一种安全检测机器人控制方法的第二部分流程图。
图3是本申请实施例的一种安全检测机器人控制系统的架构图。
附图标记说明：1、功率采集模块；2、异常结果获取模块；3、异常结果处理模块；4、信息采集模块；5、位置距离获取模块；6、近距离结果获取模块；7、速度控制模块；8、接近结果获取模块；9、频率控制模块；10、摔倒状态结果获取模块；11、急停模块。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种安全检测机器人控制方法。参照图1和图2，一种安全检测机器人控制方法，包括以下步骤：
S01：获取设备功率信号；
具体的：通过设置在设备上的智能功率表获取设备功率信号，其中智能功率表会在采集设备的电压与电流后，计算功率值并转换为数字信号，通过有线或无线的方式发送到安全检测机器人内。
S02：将设备功率信号与预设功率标准值进行比较，得出正常结果或异常结果；
具体的：安全检测机器人内预置有功率标准值，功率标准值的数值与设备额定功率的数值对应，功率标准值可对应设备的数量设置有多个，安全检测机器人在接收到设备功率信号后，会将设备功率信号与对应功率标准值进行比较，当设备功率信号超过功率标准值后，得出异常结果；当设备功率信号不超过功率标准值后，得出正常结果；
S03：根据异常结果，作出将设备停止并发送警示信息通知人员维修的响应；
具体的：在得出异常结果后，安全检测机器人会控制对应的设备停止运行，并通过网络电话的方式自动拨通负责该设备的维修人员的电话，以智能语音的方式通知该人员前来对设备进行维修，维修人员的电话预存在安全检测机器人内，维修人员的电话与设备功率信号的采集地址一一对应，以使哪个设备出现异常结果后，安全检测机器人能够根据异常结果对应的设备功率信号的采集地址，获取对应维修人员的电话并拨打；在得出正常结果后，则保持设备正常运行。
S10：实时获取人员位置信息组；
具体的：通过佩戴在人员身上的微型信号发送设备，发送人员的位置信息组合到安全检测机器人内，微型信号发送设备与安全检测机器人无线连接，其中微型信号发送设备在人员佩戴的工帽以及工鞋中均设置有一处，人员位置信息组包括由工帽上微型信号发送设备发出的第一人员位置信息、由工鞋上微型信号发送设备发出的第二人员位置信息以及人员工种信息，人员工种信息可由任一一个微型信号发送设备发出。
此外一个人员身上的两个微型信号发送设备会附加同一识别标签到第一人员位置信息、第二人员位置信息上，以便安全检测机器人接收到第一人员位置信息、第二人员位置信息后，能够通过识别标签将两者分为一组，人员工种信息也带有相同的识别标签以便与第一人员位置信息、第二人员位置信息对应。
S11：将人员位置信息组匹配到预置的电子地图中，以形成人员坐标；
具体的：安全检测机器人内预置有电子地图，安全检测机器人接收到人员位置信息组后，会将人员位置信息组匹配到电子地图上形成两个人员坐标，此处采用的是室内无线定位技术，两个人员坐标分别与第一人员位置信息、第二人员位置信息对应，此处需要一提的是，由于电子地图为二维电子地图，当人员正常站立时，两个人员坐标是重合的。
S12：根据人员坐标与设备坐标的位置，获取位置距离；
具体的：电子地图内预置有多个设备坐标，多个设备坐标分别与工厂中各类自动化设备所处的具体位置所对应，在获取选两个人员坐标，以两个人员坐标为中心向外辐射，找出距离人员坐标最近的设备坐标，通过坐标值计算，得出每个人员坐标与设备坐标两点之间的距离值，将这两个距离值作为位置距离；
S20：根据预置的接近距离对位置距离进行判断，得出接近结果；
具体的：安全检测机器人内预置有多个接近距离，一个设备坐标对应一个接近距离，通过找出的设备坐标获取对应的接近距离，将一组人员坐标得出的两个位置距离分别与接近距离进行比较，若是位置距离小于接近距离，安全检测机器人得出接近结果，若位置距离大于接近距离，安全检测机器人得出远离结果。
S21：根据接近结果，作出提高对人员位置信息组实时接收频率；
具体的：首先需要一提的是，无线信号发送设备是通过接收安全检测机器人发出的运行信号后，会对其进行应答并发出人员位置信息组。基于此：在得出接近结果后，根据接近结果安全检测机器人提高运行信号的发送频率到无线信号发送设备，以控制对应的无线信号发送设备提高对人员位置信息的发送频率。比如从一秒一次提高到一秒四次、五次或者更多，使得无线信号发送设备发出人员位置信息组的频率做相应的提升，从而使安全检测机器人对人员位置信息组的实时接收频率提高，在得出远离结果后，则安全检测机器人将运行信号的发送频率恢复到一秒一次。
S22：根据两个人员坐标所对应的位置距离的变化进行判断，获取摔倒状态结果；
具体的：在人员进入接近距离内时，为防止人员摔倒撞向正在运行的设备而对人员造成巨大的伤害，安全检测机器人会对两个人员坐标的运动状态进行监控，当人员摔向自动化设备时，两个人员坐标会相互远离，工帽上无线信号发送设备对应的人员坐标会迅速靠近设备，所以当安全检测机器人检测到两个人员坐标快速分离且工帽上无线信号发送设备对应的人员坐标会迅速靠近设备时，则会判断出人员处于将要摔倒且即将撞向设备的状态，输出摔倒状态结果。
需要说明的：安全检测机器人可将两个人员坐标快速分离速度与预置的基准分离速度值比较得到两个人员坐标快速分离的结果；将工帽上无线信号发送设备对应的人员坐标的移动速度与预置的基准移动速度值进行比较并结合该人员坐标是否与设备坐标的位置距离正在减小的现象，得到工帽上无线信号发送设备对应的人员坐标会迅速靠近设备的结果，进而判断出人员处于将要摔倒且即将撞向设备的状态。
S23：根据摔倒状态结果，作出停止设备运行的响应；
具体的：在得出摔倒状态结果后，安全检测机器人会根据摔倒状态结果输出急停信号到设备的控制中心，从而控制设备紧急停止，使人员在摔向设备时，不易因设备运行对人员造成巨大损伤。
S30：确定距离标准值；
具体的：由于不同加工设备的功率以及加工时溅出的碎屑对周围的影响范围都不同，所以根据实际情况预建立近距离结果指示表，近距离结果指示表内存储有包括设备坐标、距离标准值、差值范围、远距离结果以及近距离结果，距离标准值、差值范围以及近距离结果均与设备坐标相对应，其中近距离结果包括一档、二档、三档在内的若干档位；在找出距离人员坐标最近的设备坐标后，根据设备坐标以及近距离结果指示表获取对应的距离标准值。
S31：根据预置的距离标准值对位置距离进行判断，获取近距离结果；
具体的：获取用位置距离减去距离标准值得到的差值，将差值与预设的近距离结果指示表进行比对，确定差值落到的差值范围，表中的每个差值范围均对应一个近距离结果或远距离结果；例如差值-0.2M，落于差值范围-0.5M-0M之间，对应近距离结果为三档，差值越小越接近设备，档位越低，直至降低为一档；而在差值大于0M，则对应远距离结果，远距离结果对应最高数值的档位；
S32：根据近距离结果，以控制设备的运行的速度；
具体的：在得到近距离结果后，安全检测机器人根据近距离结果，发出控制信号到设备的控制中心，使设备的运行速度降低。例如，设备正常运行的功率档位为四档，当近距离结果为三档，控制中心接收到对应的控制信号后，会将设备的运行功率档位降低到三档，此时设备的整体运行速度会降低，加工碎屑溅出的范围为缩小，使得接近的人员不易被溅出的碎屑打伤；在未得到近距离结果时，则将设备的功率档位提升回四档。
S33：根据预置的工种比对表对近距离结果、人员工种信息与设备坐标进行比对，获取异常比对结果；
具体的：工种比对表存储有设备坐标以及该设备坐标对应的人员工种信息，人员工种信息包括维修工、设备一专属清理工、设备二专属清理工、设备一专属操作工、设备二专属操作工等在内的若干工种，一个设备坐标可以对应多个人员工种信息，比如设备一对应的设备坐标可以对应设备一专属清理工、维修工、设备一专属操作工等，在获取到近距离结果后，将人员坐标对应的人员工种信息与设备坐标对应的多个人员工种信息进行比对，若是人员坐标对应的人员工种信息不对应，则得到异常比对结果。
S34：根据异常比对结果，作出警告指示。
具体的：得到异常比对结果后，根据异常比对结果，安全检测机器人输出报警信号到设备坐标点附近的警示装置上，使警示装置响起，提醒人员远离设备坐标点对应的设备，不要对设备的正常运行造成妨碍。
本申请实施例一种安全检测机器人控制方法的实施原理为：通过对人员位置信息组的监测，在人员靠近运行的设备后，及时将设备的速度降低，使人员不易受到设备加工溅出碎屑以及废弃物的伤害。
本申请实施例还公开一种安全检测机器人控制系统。
参照图3，一种安全检测机器人控制系统，主要运用于安全检测机器人的智能处理器内以便能够执行上述的安全检测机器人控制方法，安全检测机器人控制系统包括：
功率采集模块1，用于获取设备功率信号；
异常结果获取模块2，用于将设备功率信号与预设功率标准值进行比较，以得出异常结果；
异常结果处理模块3，用于根据异常结果，作出将设备停止并发送警示信息通知人员维修的响应；
信息采集模块4，用于实时获取人员位置信息组；
位置距离获取模块5，用于将人员位置信息组匹配到预置的电子地图中，以形成人员坐标，电子地图内预置有设备坐标，根据人员坐标与设备坐标的位置，获取位置距离；
近距离结果获取模块6，用于根据预置的距离标准值对位置距离进行判断，获取近距离结果；
速度控制模块7，用于根据近距离结果，以控制设备的运行的速度。
接近结果获取模块8，用于根据预置的接近距离对位置距离进行判断，得出接近结果；
频率控制模块9，用于根据接近结果，作出提高对人员位置信息组实时接收频率；
摔倒状态结果获取模块10，用于根据两个人员坐标所对应的位置距离的变化进行判断，获取摔倒状态结果；以及，
急停模块11，用于根据摔倒状态结果，作出停止设备运行的响应。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种安全检测机器人控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
实时获取人员位置信息组；
将人员位置信息组匹配到预置的电子地图中，以形成人员坐标，电子地图内预置有设备坐标，根据人员坐标与设备坐标的位置，获取位置距离；
根据预置的距离标准值对位置距离进行判断，获取近距离结果；
根据近距离结果，以控制设备的运行的速度。
2.根据权利要求1所述的一种安全检测机器人控制方法，其特征在于：其中距离标准对应设备坐标设有多个，在根据预置的距离标准值对位置距离进行判断步骤之前，包括以下步骤：
选取距离人员坐标最近的设备坐标，获取对应的距离标准值。
3.根据权利要求1所述的一种安全检测机器人控制方法，其特征在于：在根据预置的距离标准值对位置距离进行判断，以获取近距离结果中，包括以下步骤：
获取用位置距离减去距离标准值得到的差值，将差值与预设的近距离结果指示表进行比对，获取相应的近距离结果；
其中近距离指示表存储有多个近距离结果以及对应的差值范围。
4.根据权利要求3所述的一种安全检测机器人控制方法，其特征在于，还预置有工种比对表，人员位置信息组还包括人员工种信息，在获取近距离结果后，包括以下步骤：
根据工种比对表对近距离结果、人员工种信息与设备坐标进行比对，获取异常比对结果；
根据异常比对结果，作出警告指示。
5.根据权利要求1所述的一种安全检测机器人控制方法，其特征在于；
人员位置信息组包括：第一人员位置信息、与第一人员位置信息对应的第二人员位置信息；
人员坐标包括：第一人员坐标、第二人员坐标；
其中，第一人员位置信息、第二人员位置信息分别由佩戴在人员身上头、脚上的信号发射装置发出。
6.根据权利要求5所述的一种安全检测机器人控制方法，其特征在于，在获取位置距离后，还具有以下步骤：
根据第一人员位置信息、第二人员位置信息所对应的位置距离的变化进行判断，以获取摔倒状态结果；
根据摔倒状态结果，作出停止设备运行的响应。
7.根据权利要求6所述的一种安全检测机器人控制方法，其特征在于，预置有接近距离，在根据第一人员位置信息、第二人员位置信息所对应的位置距离的变化进行判断，获取摔倒状态结果前，包括以下步骤：
根据将接近距离对第一人员位置信息、第二人员位置信息所对应的位置距离进行判断，以得出接近结果；
根据接近结果，提高对人员位置信息组实时接收频率。
8.根据权利要求1所述的一种安全检测机器人控制方法，其特征在于：在实时获取人员位置信息组前，还包括以下步骤：
获取设备功率信号；
将设备功率信号与预设功率标准值进行比较，得出正常结果或异常结果；
根据异常结果，作出将设备停止并发送警示信息通知人员维修的响应。
9.一种基于权利要求1-8任意一条所述的安全检测机器人控制系统，其特征在于，包括：
信息采集模块(4)，用于实时获取人员位置信息组；
位置距离获取模块(5)，用于将人员位置信息组匹配到预置的电子地图中，以形成人员坐标，电子地图内预置有设备坐标，根据人员坐标与设备坐标的位置，获取位置距离；
近距离结果获取模块(6)，用于根据预置的距离标准值对位置距离进行判断，获取近距离结果；
速度控制模块(7)，用于根据近距离结果，以控制设备的运行的速度。
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