CN113370212A - 桁架机械手安全操作方法、装置及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种桁架机械手安全操作方法、装置及控制系统，该方法包括：将桁架机械手的作业区域划分为协作区域、无干涉区域和安全区域；采集作业区域内目标障碍物的图像信息，以及目标障碍物与桁架机械手的当前距离；基于目标障碍物的图像信息，确定目标障碍物为活体障碍物；在桁架机械手位于协作区域内作业，活体障碍物位于协作区域内，且活体障碍物与桁架机械手的当前距离不大于安全距离的情况下，控制桁架机械手停止动作，并生成第一报警信息。该方法通过将桁架机械手作业区域划分为协作区域、无干涉区域和安全区域，在保证操作人员安全的前提下，实现桁架机械手的人机协作，提高工件加工效率。

Description

桁架机械手安全操作方法、装置及控制系统

技术领域

本发明涉及智能制造技术领域，尤其涉及一种桁架机械手安全操作方法、装置及控制系统。

背景技术

桁架机械手具有负载大，行程大的特点，应用于大型工件的搬运及加工。

目前，由于大型工件的搬运及加工场景十分复杂，危险系数高，需在桁架机械手的作业区域周围安装安全护栏，操作人员在打开安全护栏门锁时，桁架机械手停止运动，防止安全事故的发生。

但是，对于需要操作人员和桁架机械手分别进行加工的特殊工件，当操作人员进入桁架机械手的作业区域时，桁架机械手停止运动，降低了工件加工效率，且无法有效保证用户的安全。

发明内容

本发明提供一种桁架机械手安全操作方法、装置及控制系统，用以解决现有技术中桁架机械手加工效率较低的问题。

本发明提供一种桁架机械手安全操作方法，包括：

将桁架机械手的作业区域划分为协作区域、无干涉区域和安全区域；

采集所述作业区域内目标障碍物的图像信息，以及所述目标障碍物与所述桁架机械手的当前距离；

基于所述目标障碍物的图像信息，确定所述目标障碍物为活体障碍物；

在所述桁架机械手位于所述协作区域内作业，所述活体障碍物位于所述协作区域内，且所述活体障碍物与所述桁架机械手的当前距离不大于安全距离的情况下，控制所述桁架机械手停止动作，并生成第一报警信息。

根据本发明提供的一种桁架机械手安全操作方法，在所述基于所述目标障碍物的图像信息，确定所述目标障碍物为活体障碍物后，所述方法还包括：

在所述桁架机械手位于所述协作区域内作业，所述活体障碍物位于所述协作区域内，且所述活体障碍物与所述桁架机械手的当前距离大于所述安全距离的情况下，控制所述桁架机械手按目标路径动作。

根据本发明提供的一种桁架机械手安全操作方法，在所述基于所述目标障碍物的图像信息，确定所述目标障碍物为活体障碍物后，所述方法还包括：

在所述桁架机械手在所述无干涉区域作业，且所述活体障碍物位于所述无干涉区域内的情况下，生成第二报警信息。

根据本发明提供的一种桁架机械手安全操作方法，在所述生成第二报警信息后，还包括：

基于所述活体障碍物与所述桁架机械手的当前距离，根据避障算法，得到所述桁架机械手的安全绕行路径；

控制所述桁架机械手按照所述安全绕行路径动作。

根据本发明提供的一种桁架机械手安全操作方法，所述采集所述作业区域内目标障碍物的图像信息，以及所述目标障碍物与所述桁架机械手的当前距离，包括：

通过红外摄像头，采集所述目标障碍物的图像信息；

通过超声波雷达传感器，采集所述目标障碍物与所述桁架机械手的当前距离。

根据本发明提供的一种桁架机械手安全操作方法，所述方法还包括：

接收用户在所述安全区域内输入的第一输入；

响应于所述第一输入，控制所述桁架机械手撤离所述协作区域。

本发明还提供一种桁架机械手安全操作装置，包括：

处理模块，用于将桁架机械手的作业区域划分为协作区域、无干涉区域和安全区域；

采集模块，用于采集所述作业区域内目标障碍物的图像信息，以及所述目标障碍物与所述桁架机械手的当前距离；

确定模块，用于基于所述目标障碍物的图像信息，确定所述目标障碍物为活体障碍物；

控制模块，用于在所述桁架机械手位于所述协作区域内作业，所述活体障碍物位于所述协作区域内，且所述活体障碍物与所述桁架机械手的当前距离不大于安全距离的情况下，控制所述桁架机械手停止动作，并生成第一报警信息。

本发明还提供一种桁架机械手控制系统，包括：

上述的桁架机械手安全操作装置；

红外摄像头，所述红外摄像头用于采集目标障碍物的图像信息；

超声波雷达传感器，所述超声波雷达传感器用于采集所述目标障碍物与所述桁架机械手的当前距离。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述桁架机械手安全操作方法的步骤。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述桁架机械手安全操作方法的步骤。

本发明提供的桁架机械手安全操作方法、装置及控制系统，该方法通过将桁架机械手作业区域划分为协作区域、无干涉区域和安全区域，判断协作区域内活体障碍物和桁架机械手的距离，在保证操作人员安全的前提下，实现桁架机械手的人机协作，提高工件加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的桁架机械手安全操作方法的流程示意图；

图2是本发明提供的桁架机械手安全操作方法的步骤示意图；

图3是本发明提供的桁架机械手安全操作装置的结构示意图；

图4是本发明提供的桁架机械手控制系统的结构示意图；

图5是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中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。

下面结合图1和图2描述本发明的桁架机械手安全操作方法，该方法的执行主体，可以为设备端的控制器，或者云端，或者边缘服务器。

桁架机械手是一种用于工件加工和搬运的自动操作装置，通常安装于桁架内，桁架是由杆件通过焊接、铆接或螺栓连接而成的支撑横梁结构，桁架机械手的作业区域在桁架形成的支撑结构的范围内。

可以通过桁架机械手的控制器，控制桁架机械手在作业区域内按目标运动方向和目标运动路径运动，也就是可以预测和控制桁架机械手的运动轨迹。

如图1所示，本发明提供的桁架机械手安全操作方法包括步骤110至步骤140。

步骤110、将桁架机械手的作业区域划分为协作区域、无干涉区域和安全区域。

其中，协作区域为桁架机械手与操作人员进行人机协作的区域，可在协作区域内加工需要人机协作加工的特定工件。

无干涉区域为正常生产模式下禁止操作人员进入的区域，安全区域为桁架机械手运动的限制区域，也就是桁架机械手禁止进入安全区域内，在安全区域内能够保证操作人员不受到桁架机械手的威胁。

在该步骤中，可根据加工现场的作业需求，将桁架机械手的作业区域划分为协作区域、无干涉区域和安全区域。

需要说明的是，桁架机械手的作业区域划分的协作区域、无干涉区域和安全区域在不同加工阶段是可以修改替换的。

以将加工现场分为区域A、区域B和区域C为例。

例如，在需要对区域A内大型工件进行加工和搬运时，将区域A设为无干涉区域，禁止操作人员进入，保证操作人员的安全，对应地将区域B设为协作区域，并将区域C设为安全区域。

在需要对区域C内的特定工件进行加工时，将区域C设为协作区域，使得操作人员能够在区域C内与桁架机械手人机协作，完成特定工件的加工，对应将区域A或区域B设为安全区域。

步骤120、采集作业区域内目标障碍物的图像信息，以及目标障碍物与桁架机械手的当前距离。

其中，目标障碍物是指作业区域内除作业装置和加工工件外的，可能影响桁架机械手动作的物体。

目标障碍物包括操作人员和障碍物体，通过采集目标障碍物的图像信息，可以判断作业区域内的目标障碍物是操作人员还是障碍物体。

具体实施时，可以通过红外摄像头、高清摄像头或激光雷达采集作业区域内目标障碍物的实时图像信息，根据图像信息判断作业区域内的目标障碍物是操作人员还是障碍物体。

例如，通过高清摄像头采集作业区域内目标障碍物的实时图像信息，通过对比目标障碍物的轮廓和动作，判断目标障碍物是操作人员还是障碍物体。

通过采集目标障碍物与桁架机械手的当前距离，对桁架机械手在作业区域内的运动方向和运动路径进行调整，避免桁架机械手在运动过程中碰撞到目标障碍物，造成目标障碍物或桁架机械手的损坏。

具体实施时，可以通过激光测距传感器或超声波雷达传感器采集目标障碍物与桁架机械手的当前距离，其中，目标障碍物与桁架机械手的当前距离是一个实时变化的距离值。

需要说明的是，桁架机械手动作过程中，需要持续地采集作业区域内目标障碍物的图像信息，以及目标障碍物与桁架机械手的当前距离，进而判断作业区域内操作人员和障碍物体的情况。

步骤130、基于目标障碍物的图像信息，确定目标障碍物为活体障碍物。

目标障碍物包括操作人员和障碍物体，基于采集的目标障碍物的图像信息，判断作业区域内的目标障碍物是操作人员还是障碍物体。

在该步骤中，当目标障碍物的图像信息中具有人体特征、人像特征或其他活体特征时，确定目标障碍物为活体障碍物。

可以理解的是，活体障碍物一般为加工现场的操作人员，一些情况下，活体障碍物可以为进入加工现场的其他活体动物，此时，操作人员根据需求驱赶其他活体动物远离加工现场。

步骤140、在桁架机械手位于协作区域内作业，活体障碍物位于协作区域内，且活体障碍物与桁架机械手的当前距离不大于安全距离的情况下，控制桁架机械手停止动作，并生成第一报警信息。

在步骤130中，确定目标障碍物为活体障碍物后，对桁架机械手当前作业的区域以及活体障碍物位于的区域进行判断。

当桁架机械手位于协作区域内作业，且活体障碍物位于协作区域内时，对活体障碍物与桁架机械手的当前距离进行判断。

其中，安全距离是根据人机协作运动算法计算得到的距离参数，人机协作运动算法为在机械手运动控制算法的基础上，限定保证操作人员安全的最小距离的算法。

当检测到活体障碍物与桁架机械手的当前距离不大于安全距离时，控制桁架机械手停止动作，避免桁架机械手继续运动触碰到活体障碍物，能够有效保证操作人员安全。

控制桁架机械手停止动作的同时，生成第一报警信息，对协作区域内的活体障碍物以及其他区域的操作人员起到提示作用。

在实际执行中，生成第一报警信息，可以由桁架机械手的控制器自身执行第一报警，也可以由控制器将第一报警信息发送给其他报警装置，如蜂鸣器等，由其他报警装置执行第一报警。

可以理解的是，协作区域是用于人机协作加工的区域，操作人员在正常操作情况下可以进入，也就是协作区域内可以出现活体障碍物，将活体障碍物和桁架机械手的当前距离与安全距离进行比较，再判断协作区域内桁架机械手的动作是否需要停止，以及是否需要进行第一报警，能够在保证协作区域内操作人员安全的同时，提高工件加工的效率。

根据本发明提供的桁架机械手安全操作方法，通过将桁架机械手作业区域划分为协作区域、无干涉区域和安全区域，判断协作区域内活体障碍物和桁架机械手的距离，在保证操作人员安全的前提下，实现桁架机械手的人机协作，提高工件加工效率。

在一些实施例中，在步骤130中，确定目标障碍物为活体障碍物后，在桁架机械手位于协作区域内作业，活体障碍物位于协作区域内，且活体障碍物与桁架机械手的当前距离大于安全距离的情况下，控制桁架机械手按目标路径动作。

在该实施例中，桁架机械手位于协作区域内作业，且活体障碍物也位于协作区域内，活体障碍物与桁架机械手的当前距离大于安全距离，此时，桁架机械手按目标路径动作，不会触碰到活体障碍物，能够有效保证操作人员安全。

其中，目标路径是基于桁架机械手在协作区域内加工和搬运需求，设计得到的桁架机械手的运动路径。

保持操作人员和桁架机械手在协作区域内距离大于安全距离，桁架机械手按目标路径动作，操作人员也进行加工工作，实现协作区域内的人机协作，提高工件的加工效率。

在一些实施例中，在步骤130确定目标障碍物为活体障碍物后，在桁架机械手在无干涉区域作业，且活体障碍物位于无干涉区域内的情况下，生成第二报警信息。

其中，无干涉区域为正常生产模式下禁止操作人员进入的区域，可以用于大型或重型工件的搬运或加工。

在该实施例中，桁架机械手在无干涉区域作业时，在无干涉区域内检测到了活体障碍物，生成第二报警信息，对协作区域内的活体障碍物以及其他区域的操作人员起到提示作用。

在实际执行中，生成第二报警信息，可以由桁架机械手的控制器自身执行第二报警，也可以由控制器将第二报警信息发送给其他报警装置，如蜂鸣器等，由其他报警装置执行第二报警。

在一些实施例中，在生成第二报警信息后，还可以基于活体障碍物与桁架机械手的当前距离，根据避障算法，得到桁架机械手的安全绕行路径；控制桁架机械手按照安全绕行路径动作。

其中，安全绕行路径是桁架机械手远离活体障碍物的无障碍路径，控制桁架机械手按照安全绕行路径动作，桁架机械手低速绕过活体障碍物，保证操作人员的安全。

可以理解的是，在控制桁架机械手低速按照安全绕行路径绕过活体障碍物的过程中，仍需要实时采集桁架机械手运动方向的图像信息，以及与目标障碍物的当前距离。

在该实施例中，基于活体障碍物与桁架机械手的当前距离，根据避障算法，得到安全绕行路径，保证操作人员的安全。

在实际执行中，避障算法可以为可视图法、人工势场法或向量势直方图法等避障算法。

在一些实施例中，桁架机械手上还设置有红外摄像头和超声波雷达传感器，控制器通过红外摄像头采集目标障碍物的图像信息，通过超声波雷达传感器，采集目标障碍物与桁架机械手的当前距离。

具体实施例，控制器实时调整控制超声波雷达传感器和红外摄像头旋转到桁架机械手对应运动方向，保证超声波雷达传感器和红外摄像头可以检测到可检测桁架机械手运动的正前方。

根据红外摄像头采集目标障碍物的图像信息，判断目标障碍物是否为活体障碍物。

确定目标障碍物为活体障碍物后，根据桁架机械手所在区域，结合超声波雷达传感器采集的活体障碍物和桁架机械手当前距离，控制器根据避障算法或人机协作运动算法，调整桁架机械手运动的路径。

协作区域内，运用人机协作运动算法调整桁架机械手运动的路径，活体障碍物与桁架机械手的当前距离大于安全距离，控制桁架机械手按目标路径动作，实现人机协作；活体障碍物与桁架机械手的当前距离不大于安全距离，控制桁架机械手停止动作，并生成第一报警信息，保证操作人员安全。

无干涉区域域内，运用避障算法在活体障碍物进入无干涉区域时，计算得到桁架机械手的安全绕行路径，桁架机械手低速绕过活体障碍物，保证操作人员的安全。

桁架机械手受到限制，禁止进入安全区域，保证安全区域内操作人员在不会受到桁架机械手的威胁，也可以作为操作人员的撤离区域。

可以理解的是，根据红外摄像头采集的图像信息中的温度信息，可以迅速的判断对应区域内是否有包括操作人员在内的活体障碍物，超声波雷达传感器采集的当前距离准确度较高，结合红外摄像头和超声波雷达传感器判断作业区域内目标障碍物的信息，能够准确迅速的调整桁架机械手的运动路径，提高桁架机械手的安全性和加工效率。

在一些实施例中，桁架机械手安全操作方法还可以包括：

接收用户在安全区域内输入的第一输入；响应于第一输入，控制桁架机械手撤离协作区域。

其中，安全区域是桁架机械手禁止进入的区域，用户或操作人员在安全区域内不受到桁架机械手的威胁。

在该实施例中，接收用户在安全区域内输入的第一输入，需要确定用户输入第一输入的区域安全区域，保证用户处于安全区域内，可以保证用户的安全。

在本步骤中，第一输入用于控制桁架机械手撤离协作区域。

其中，第一输入可以表现为如下至少一种方式：

其一，第一输入可以表现为触控输入，包括但不限于点击输入、滑动输入和按压输入等。

在该实施方式中，接收用户在安全区域内输入的第一输入，可以表现为，接收用户在安全区域内终端显示屏的显示区域的第一输入。

为了降低用户误操作率，可以将第一输入的作用区域限定在特定的区域内；或者在终端显示屏的当前界面显示目标控件，触摸目标控件，实现第一输入。

其二，第一输入可以表现为实体按键输入。

在该实施方式中，安全区域内终端的机身上设有与控制桁架机械手撤离协作区域对应的实体按键，接收用户的第一输入，可以表现为，接收用户按压对应的实体按键的第一输入。

其三，第一输入可以表现为语音输入。

在该实施方式中，安全区域内终端可以在接收到语音如“机械手撤离协作区域”时，触发控制桁架机械手撤离协作区域。

当然，在其他实施例中，第一输入也可以表现为其他形式，包括但不限于字符输入等，具体可根据实际需要决定，本申请实施例对此不作限定。

第一输入是控制桁架机械手撤离协作区域的输入，也就是桁架机械手在撤离协作区域时，需要接收到人工通过安全区域的第一输入后，再缓慢释放工件，且实时采集运动方向的障碍物情况，保证运动方向无目标障碍物的情况下，缓慢撤离协作区域。

在一些实施例中，在步骤130中，确定目标障碍物不是活体障碍物时，仅需根据桁架机械手与目标障碍物的距离信息，以避免出现桁架机械手碰撞目标障碍物作为标准，进行桁架机械手加工作业的运动路径的调整。

需要说明的是，当活体障碍物不处于协作区域内时，也可以控制桁架机械手按目标路径动作，完成工件的加工，此时，操作人员可以位于安全区域，也可以不处于作业区域的任何区域内。

在一些实施例中，对于一些特殊加工场合，需要通过操作人员对桁架机械手的释放操作进行输入控制，例如，焊接过程中，在桁架机械手将工件焊接牢靠后，由操作人员通过安全区域或协作区域的控制部件进行输入，再控制桁架机械手释放工件。

在实际执行中，可将操作人员控制桁架机械手的释放的输入的时长与目标时长进行比较，再判断是否控制桁架机械手释放工件，例如，操作人员通过安全区域或协作区域的控制部件进行输入的时间持续3秒以上，进行确认，再控制桁架机械手释放工件。

如图2所示，下面介绍一个具体的实施例。

步骤210、将桁架机械手的作业区域划分为无干涉区域、协作区域以及安全区域。

需要说明的是，不同加工阶段，无干涉区域、协作区域以及安全区域间可以修改替换的。

步骤220、根据工件的加工需求，设定桁架机械手的目标路径。

步骤230、实时调整超声波雷达传感器和红外摄像头的方向，使其正对桁架机械手对应的运动方向。

步骤240、通过红外摄像头采集目标障碍物的图像信息，通过超声波雷达传感器，采集目标障碍物与桁架机械手的当前距离。

在该步骤中，根据红外摄像头采集目标障碍物的图像信息，判断目标障碍物是否为活体障碍物。

步骤250、判断活体障碍物和桁架机械手所处的作业区域。

步骤260、活体障碍物和桁架机械手都处于协作区域，根据人机协作运动算法调整桁架机械手运动路径，保证操作人员安全的前提下，实现人机协作。

步骤270、当桁架机械手在无干涉区域内作业，活体障碍物进入无干涉区域时，根据避障算法计算得到桁架机械手的安全绕行路径，桁架机械手低速绕过活体障碍物，保证操作人员的安全，实现安全避障。

下面对本发明提供的桁架机械手安全操作装置进行描述，下文描述的桁架机械手安全操作装置与上文描述的桁架机械手安全操作方法可相互对应参照。

如图3所示，本发明提供的桁架机械手安全操作装置，包括：

处理模块310，用于将桁架机械手的作业区域划分为协作区域、无干涉区域和安全区域；

采集模块320，用于采集作业区域内目标障碍物的图像信息，以及目标障碍物与桁架机械手的当前距离；

确定模块330，用于基于目标障碍物的图像信息，确定目标障碍物为活体障碍物；

控制模块340，用于在桁架机械手位于协作区域内作业，活体障碍物位于协作区域内，且活体障碍物与桁架机械手的当前距离不大于安全距离的情况下，控制桁架机械手停止动作，并生成第一报警信息。

根据本发明提供的桁架机械手安全操作装置，通过将桁架机械手作业区域划分为协作区域、无干涉区域和安全区域，判断协作区域内活体障碍物和桁架机械手的距离，在保证操作人员安全的前提下，实现桁架机械手的人机协作，提高工件加工效率。

在一些实施例中，确定模块330在基于目标障碍物的图像信息，确定目标障碍物为活体障碍物后，控制模块340还用于在桁架机械手位于协作区域内作业，活体障碍物位于协作区域内，且活体障碍物与桁架机械手的当前距离大于安全距离的情况下，控制桁架机械手按目标路径动作。

在一些实施例中，确定模块330在基于目标障碍物的图像信息，确定目标障碍物为活体障碍物后，控制模块340还用于在桁架机械手在无干涉区域作业，且活体障碍物位于无干涉区域内的情况下，生成第二报警信息。

在一些实施例中，控制模块340在生成第二报警信息后，还用于基于活体障碍物与桁架机械手的当前距离，根据避障算法，得到桁架机械手的安全绕行路径；控制桁架机械手按照安全绕行路径动作。

在一些实施例中，采集模块320，用于采集作业区域内目标障碍物的图像信息，以及目标障碍物与桁架机械手的当前距离，包括：

通过红外摄像头，采集目标障碍物的图像信息；

通过超声波雷达传感器，采集目标障碍物与桁架机械手的当前距离。

在一些实施例中，桁架机械手安全操作装置还包括：接收模块，用于接收用户在安全区域内输入的第一输入；响应模块，用于响应于第一输入，控制桁架机械手撤离协作区域。

本发明还提供一种桁架机械手控制系统。

如图4所示，桁架机械手控制系统400包括：上述的桁架机械手安全操作装置；红外摄像头420，红外摄像头420用于采集目标障碍物的图像信息；超声波雷达传感器430，超声波雷达传感器430用于采集目标障碍物与桁架机械手410的当前距离。

桁架机械手安全操作装置可以控制桁架机械手410在作业区域内完成工件的加工和搬运。

在实际执行中，桁架机械手控制系统400通过实时调整控制超声波雷达传感器430和红外摄像头420旋转到桁架机械手410对应运动方向，保证超声波雷达传感器430和红外摄像头420可以检测到可检测桁架机械手410运动的正前方。

桁架机械手控制系统400根据红外摄像头420采集目标障碍物的图像信息，判断目标障碍物是否为活体障碍物。

桁架机械手控制系统400确定目标障碍物为活体障碍物后，根据桁架机械手410所在区域，结合超声波雷达传感器430采集的活体障碍物和桁架机械手410当前距离，控制器根据避障算法或人机协作运动算法，调整桁架机械手410运动的路径。

协作区域内，桁架机械手控制系统400运用人机协作运动算法调整桁架机械手410运动的路径，活体障碍物与桁架机械手410的当前距离大于安全距离，控制桁架机械手410按目标路径动作，实现人机协作；活体障碍物与桁架机械手410的当前距离不大于安全距离，控制桁架机械手410停止动作，并生成第一报警信息，保证操作人员安全。

无干涉区域域内，桁架机械手控制系统400运用避障算法在活体障碍物进入无干涉区域时，计算得到桁架机械手410的安全绕行路径，桁架机械手410低速绕过活体障碍物，保证操作人员的安全。

桁架机械手410受到限制，禁止进入安全区域，保证安全区域内操作人员在不会受到桁架机械手410的威胁，也可以作为操作人员的撤离区域。

根据本发明提供的桁架机械手控制系统桁架机械手，通过将桁架机械手作业区域划分为协作区域、无干涉区域和安全区域，判断协作区域内活体障碍物和桁架机械手的距离，在保证操作人员安全的前提下，实现桁架机械手的人机协作，提高工件加工效率。

图5示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(memory)530和通信总线540，其中，处理器510，通信接口520，存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令，以执行桁架机械手安全操作方法，该方法包括：将桁架机械手的作业区域划分为协作区域、无干涉区域和安全区域；采集作业区域内目标障碍物的图像信息，以及目标障碍物与桁架机械手的当前距离；基于目标障碍物的图像信息，确定目标障碍物为活体障碍物；在桁架机械手位于协作区域内作业，活体障碍物位于协作区域内，且活体障碍物与桁架机械手的当前距离不大于安全距离的情况下，控制桁架机械手停止动作，并生成第一报警信息。

此外，上述的存储器530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的桁架机械手安全操作方法，该方法包括：将桁架机械手的作业区域划分为协作区域、无干涉区域和安全区域；采集作业区域内目标障碍物的图像信息，以及目标障碍物与桁架机械手的当前距离；基于目标障碍物的图像信息，确定目标障碍物为活体障碍物；在桁架机械手位于协作区域内作业，活体障碍物位于协作区域内，且活体障碍物与桁架机械手的当前距离不大于安全距离的情况下，控制桁架机械手停止动作，并生成第一报警信息。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的桁架机械手安全操作方法，该方法包括：将桁架机械手的作业区域划分为协作区域、无干涉区域和安全区域；采集作业区域内目标障碍物的图像信息，以及目标障碍物与桁架机械手的当前距离；基于目标障碍物的图像信息，确定目标障碍物为活体障碍物；在桁架机械手位于协作区域内作业，活体障碍物位于协作区域内，且活体障碍物与桁架机械手的当前距离不大于安全距离的情况下，控制桁架机械手停止动作，并生成第一报警信息。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种桁架机械手安全操作方法，其特征在于，包括：

将桁架机械手的作业区域划分为协作区域、无干涉区域和安全区域；

采集所述作业区域内目标障碍物的图像信息，以及所述目标障碍物与所述桁架机械手的当前距离；

基于所述目标障碍物的图像信息，确定所述目标障碍物为活体障碍物；

在所述桁架机械手位于所述协作区域内作业，所述活体障碍物位于所述协作区域内，且所述活体障碍物与所述桁架机械手的当前距离不大于安全距离的情况下，控制所述桁架机械手停止动作，并生成第一报警信息。

2.根据权利要求1所述的桁架机械手安全操作方法，其特征在于，在所述基于所述目标障碍物的图像信息，确定所述目标障碍物为活体障碍物后，所述方法还包括：

在所述桁架机械手位于所述协作区域内作业，所述活体障碍物位于所述协作区域内，且所述活体障碍物与所述桁架机械手的当前距离大于所述安全距离的情况下，控制所述桁架机械手按目标路径动作。

3.根据权利要求1所述的桁架机械手安全操作方法，其特征在于，在所述基于所述目标障碍物的图像信息，确定所述目标障碍物为活体障碍物后，所述方法还包括：

在所述桁架机械手在所述无干涉区域作业，且所述活体障碍物位于所述无干涉区域内的情况下，生成第二报警信息。

4.根据权利要求3所述的桁架机械手安全操作方法，其特征在于，在所述生成第二报警信息后，还包括：

基于所述活体障碍物与所述桁架机械手的当前距离，根据避障算法，得到所述桁架机械手的安全绕行路径；

控制所述桁架机械手按照所述安全绕行路径动作。

5.根据权利要求1-4任一项所述的桁架机械手安全操作方法，其特征在于，所述采集所述作业区域内目标障碍物的图像信息，以及所述目标障碍物与所述桁架机械手的当前距离，包括：

通过红外摄像头，采集所述目标障碍物的图像信息；

通过超声波雷达传感器，采集所述目标障碍物与所述桁架机械手的当前距离。

6.根据权利要求1-4任一项所述的桁架机械手安全操作方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收用户在所述安全区域内输入的第一输入；

响应于所述第一输入，控制所述桁架机械手撤离所述协作区域。

7.一种桁架机械手安全操作装置，其特征在于，包括：

处理模块，用于将桁架机械手的作业区域划分为协作区域、无干涉区域和安全区域；

采集模块，用于采集所述作业区域内目标障碍物的图像信息，以及所述目标障碍物与所述桁架机械手的当前距离；

确定模块，用于基于所述目标障碍物的图像信息，确定所述目标障碍物为活体障碍物；

控制模块，用于在所述桁架机械手位于所述协作区域内作业，所述活体障碍物位于所述协作区域内，且所述活体障碍物与所述桁架机械手的当前距离不大于安全距离的情况下，控制所述桁架机械手停止动作，并生成第一报警信息。

8.一种桁架机械手控制系统，其特征在于，包括：

权利要求7所述的桁架机械手安全操作装置；

红外摄像头，所述红外摄像头用于采集目标障碍物的图像信息；

超声波雷达传感器，所述超声波雷达传感器用于采集所述目标障碍物与所述桁架机械手的当前距离。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述桁架机械手安全操作方法的步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述桁架机械手安全操作方法的步骤。

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