DE102016122650B4

DE102016122650B4 - robot security system

Info

Publication number: DE102016122650B4
Application number: DE102016122650.5A
Authority: DE
Inventors: Jiun-Kai Huang; Po-Chiao HUANG; Chih-Hsuan CHEN; Tsung-Hsien Chiang
Original assignee: Hiwin Technologies Corp
Current assignee: Hiwin Technologies Corp
Priority date: 2015-12-29
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2022-05-25
Anticipated expiration: 2036-11-25
Also published as: DE102016122650A1

Abstract

Robotersicherheitssystem zur Anordnung auf dem Boden (G) um einen Roboter (R), der einen Arbeitsbereich (O) bestimmt, wobei das Robotersicherheitssystem mehrere Sensormodule (11) umfasst, die auf dem Boden (G) jenseits des Arbeitsbereichs (O) des Roboters (R) angeordnet sind, wobei jedes Sensormodul (11) mehrere erste Sensoren (111) und einen zweiten Sensor (112) umfasst, wobei jeder erste Sensor (111) einen ersten Erfassungsbereich (111S) bereitstellt, wobei jeder zweite Sensor (112) einen zweiten Erfassungsbereich (112S) bereitstellt, wobei die ersten Erfassungsbereiche (111S) der ersten Sensoren (111) des Sensormoduls (11) zusammengefasst werden, um ein erstes Warngebiet (A1) und ein zweites Warngebiet (A2) um das erste Warngebiet (A1) herum zu bestimmen, wobei der zweite Erfassungsbereich (112S) des zweiten Sensors (112) jedes Sensormoduls (11) ein drittes Warngebiet (A3) jenseits des ersten Warngebiets (A1) und des zweiten Warngebiets (A2) bestimmt.

A robotic safety system for placement on the floor (G) around a robot (R) that defines a workspace (O), the robotic safety system comprising a plurality of sensor modules (11) positioned on the floor (G) beyond the workspace (O) of the robot ( R) are arranged, wherein each sensor module (11) comprises a plurality of first sensors (111) and a second sensor (112), each first sensor (111) providing a first detection range (111S), each second sensor (112) providing a second detection area (112S), the first detection areas (111S) of the first sensors (111) of the sensor module (11) being combined to form a first warning area (A1) and a second warning area (A2) around the first warning area (A1). determine, wherein the second detection area (112S) of the second sensor (112) of each sensor module (11) determines a third warning area (A3) beyond the first warning area (A1) and the second warning area (A2).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Bereich der Erfindung1. Field of the Invention

Die vorliegende Erfindung betrifft Sicherheitssysteme und insbesondere ein Robotersicherheitssystem, das die Erfassungsbereiche verschiedener Sensoren nutzt, um unterschiedliche Warnbereiche zu bestimmen, so dass wenn ein fremdes Objekt in eines der Warngebiete gelangt, ein entsprechender Sensor veranlasst wird, ein Signal zu übertragen, das den Roboter steuert, eine entsprechende Aktion auszuführen.The present invention relates to security systems, and more particularly to a robot security system that uses the detection areas of various sensors to determine different warning areas so that when a foreign object enters one of the warning areas, a corresponding sensor is caused to transmit a signal that controls the robot to perform an appropriate action.

2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the Prior Art

Die Gestaltung bestehender Robotersicherheitssystem, wie beispielsweise in JP 2007 - 118 141 A offenbart, beinhaltet häufig die Aufstellung eines Sicherheitszauns um den Roboter, um einen Bediener daran zu hindert, einen bestimmten Bereich um den Roboter herum zu betreten. Ferner offenbart die JP 2010-208 002 A eine Möglichkeit, die auf Fotografietechniken setzt, um die Position des Roboters zu bestimmen. Die JP 2015-100 873 A lehrt ein Farbmarkenerkennungssystem, um zu bestimmen, ob sich ein Benutzer einem bestimmten Bereich um den Roboter herum nähert. Ferner offenbart die JP H08-7480 A die Verwendung von Bilderfassungsmitteln zusammen mit einem Drucksensor, um zu bestimmen, ob sich ein Benutzer einem bestimmten Bereich um den Roboter herum nähert. Die DE 10 2008 013 431 A1 offenbart ein Verfahren zum sicherheitsgerichteten Stillsetzen einer im Betrieb befindlichen Maschine, wobei im Falle einer ermittelten Personengefährdung die Maschine kontrolliert stillgesetzt wird. Die maximale Verzögerungszeit bis zum Stillstand der Maschine wird anhand der Personengefährdungsstelle ermittelt. Bei Personengefährdung wird ein Warnsignal erzeugt und ein Abschaltimpuls ausgelöst. Die Maschine wird innerhalb der maximalen Verzögerungszeit gestoppt. Die EP 2 362 242 B1 offenbart einen optoelektronischen Sensor, der zwei Streifen mit Senderelementen und Empfängerelementen aufweist. Die Senderelemente eines der Streifen bilden mit Empfängerelementen des anderen Streifens Sender-Empfänger-Paare zur Ausbildung eines Schutzfeldes. Ein Lichtstrahl wird zwischen den Sendeelementen und den Empfangselementen gezählt, wenn empfangenes Licht eine untere Schaltschwelle unterschreitet. In einer Auswerteeinheit (22) ist eine obere Schaltschwelle vorgesehen, deren Wert über dem Wert der unteren Schaltschwelle liegt. Die EP 0 226 322 B1 offenbart ein Näherungserfassungssystem zum Erfassen von Hindernissen im Weg einer Tür. Das System umfasst eine Anordnung von Sender-Empfänger-Paaren, wobei jedes Paar einen Sender und einen Empfänger umfasst, der neben dem Sender angeordnet und so ausgerichtet ist, alle reflektierten Senderimpulse zu empfangen. Ferner umfasst jedes Paar eine Abschirmung zum Abschirmen des Empfängers vor dem Empfang von Energieimpulsen direkt von dem Sender. Mindestens zwei Paare sind an einer Vorderkante oder -fläche der Tür angebracht, um Energieimpulse in eine Richtung zu senden, die nicht rechtwinklig zur Vorderfläche oder -kante der Tür ist. Zwei weitere Paare sind an der Vorderkante oder Oberfläche der Tür angebracht, um Energieimpulse im rechten Winkel zur Oberfläche oder Kante der Tür zu senden. Eines der beiden letzteren Empfängerpaare reagiert anders als das andere Paar, so dass, wenn sich die Tür einem stationären Objekt nähert, das eine Paar das Objekt vor dem anderen Paar erfasst. US 2014/0 067 121 A1 betrifft die sichere Zusammenarbeit zwischen einem Roboter und Menschen, indem der Roboter kontinuierlich bei oder unterhalb einer ersten Schwellengeschwindigkeit betrieben wird, bei der Kollisionen mit den Armen einer Person keinen Schaden verursachen, und bei Erkennung des Oberkörpers oder Kopfes der Person innerhalb einer Gefahrenzone um den Roboter. Die US 5 280 622 A betrifft ein Sicherheitsverriegelungssystem für einen Roboter mit einem Lichtvorhang und Ultraschallsensoren, um eine stufenweise Verriegelung durchzuführen, um unnötige Alarme oder Abschaltungen zu reduzieren. Der feststehende Lichtvorhang dient zum Erfassen des Eindringens eines Fremdkörpers in einen Arbeitsraum des Roboters. Ultraschallwandler liefern Signale, die einen Abstand zu einem Objekt anzeigen, das die Lichtstrahlen unterbricht, die den Lichtvorhang bilden. Eine X-Achsen-Position der Robotervorrichtung wird mit einem Objektabstand verglichen, um zu bestimmen, ob die Roboterbewegung verlangsamt oder angehalten werden soll. Die JP 2007 - 283 450 A offenbart eine Sicherheitsvorrichtung für ein Arbeitsfeld in dem Menschen und Roboter arbeiten, das mehrere Sätze von Eintrittsdetektoren umfasst, die angeordnet sind, um einen Öffnungsteil abzudecken, der es einem Arbeiter ermöglicht, in den beweglichen Bereich des Roboters einzutreten. Ein Robotersicherheitssystem mit einem Zaun benötigt viel Platz zum Aufstellen des Zauns, was seine Einsatzmöglichkeiten einschränkt. Das Robotersicherheitssystem, das ein Fotosystem zum Erfassen der Position des Roboters nutzt, ist nicht sehr wirtschaftlich, da die Anschaffungskosten für die benötigte Ausrüstung recht hoch sind. Ferner hängt die Wirksamkeit eines Robotersicherheitssystems basierend auf einer Bilderfassung von der Genauigkeit des Erfassungssystems und der Reaktionsgeschwindigkeit ab.The design of existing robotic safety systems, such as in JP 2007 - 118 141 A patent, often involves placing a safety fence around the robot to prevent an operator from entering a designated area around the robot. Furthermore, the JP 2010-208 002 A a possibility that relies on photography techniques to determine the position of the robot. the JP 2015-100 873 A teaches a color mark detection system to determine if a user is approaching a specific area around the robot. Furthermore, the JP H08-7480 A the use of image sensing means together with a pressure sensor to determine if a user is approaching a certain area around the robot. the DE 10 2008 013 431 A1 discloses a method for the safety-related shutdown of a machine in operation, the machine being shut down in a controlled manner in the event that a risk to persons is determined. The maximum delay time until the machine comes to a standstill is determined based on the point at which people are at risk. If there is a danger to persons, a warning signal is generated and a switch-off pulse is triggered. The machine is stopped within the maximum deceleration time. the EP 2 362 242 B1 discloses an optoelectronic sensor having two strips with transmitter elements and receiver elements. The transmitter elements of one of the strips form transmitter-receiver pairs with the receiver elements of the other strip to form a protective field. A light beam is counted between the transmitting elements and the receiving elements when received light falls below a lower switching threshold. An upper switching threshold is provided in an evaluation unit (22), the value of which is higher than the value of the lower switching threshold. the EP 0 226 322 B1 discloses a proximity sensing system for detecting obstacles in the path of a door. The system includes an array of transmitter-receiver pairs, each pair including a transmitter and a receiver located adjacent to the transmitter and oriented to receive any reflected transmitter pulses. Also, each pair includes a shield for shielding the receiver from receiving pulses of energy directly from the transmitter. At least two pairs are attached to a front edge or face of the door to emit pulses of energy in a direction that is not perpendicular to the front face or edge of the door. Two other pairs are attached to the front edge or face of the door to send pulses of energy perpendicular to the face or edge of the door. One of the latter two pairs of receivers responds differently than the other pair, so that when the door approaches a stationary object, one pair detects the object before the other pair. US 2014/0 067 121 A1 concerns safe cooperation between a robot and humans by continuously operating the robot at or below a first threshold speed at which collisions with a person's arms will not cause damage and upon detection of the person's torso or head within a danger zone around the robot . the U.S. 5,280,622 A relates to a safety lockout system for a robot using a light curtain and ultrasonic sensors to perform a staged lockout to reduce unnecessary alarms or shutdowns. The fixed light curtain serves to detect the intrusion of a foreign body into a working area of the robot. Ultrasonic transducers provide signals that indicate a distance to an object that interrupts the light beams that form the light curtain. An X-axis position of the robotic device is compared to an object distance to determine whether to slow down or stop the robotic movement. the JP 2007 - 283 450A discloses a safety device for a work field where humans and robots work, comprising multiple sets of entry detectors arranged to cover an opening part that allows a worker to enter the movable area of the robot. A robotic security system with a fence requires a lot of space to set up the fence, which limits its uses. The robot safety system that uses a photo system to detect the position of the robot is not very economical because the initial cost of the equipment required is quite high. Furthermore, the effectiveness of a robotic safety system based on image capture depends on the accuracy of the sensing system and the speed of response.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung wurde unter den gegebenen Umständen verwirklicht. Es ist die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Robotersicherheitssystem bereitzustellen, das die Erfassungsreichweiten verschiedener Sensoren nutzt, um verschiedene Warnbereiche zu bestimmen, so dass wenn ein fremdes Objekt in eines der Warngebiete gelangt, ein entsprechender Sensor veranlasst wird, ein Signal zu übertragen, das den Roboter eine Aktion ausführen lässt.The present invention has been accomplished under the given circumstances. It is the main object of the present invention to provide a robotic safety system that uses the detection ranges of various sensors to determine various warning areas such that when a foreign object enters one of the warning areas, a corresponding sensor is caused to transmit a signal indicating the allows the robot to perform an action.

Um diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ein Robotersicherheitssystem bereitgestellt, das auf dem Boden um einen Roboter herum aufgestellt werden kann und das einen Arbeitsbereich bestimmt. Das Robotersicherheitssystem umfasst mehrere Sensormodule, die am Boden jenseits des Arbeitsbereichs des Roboters angeordnet sind. Jedes Sensormodul umfasst 2 erste Sensoren. Jeder erste Sensor stellt einen ersten Erfassungsbereich bereit. Die ersten Erfassungsbereiche der ersten Sensoren der Sensormodule werden kombiniert, um ein erstes Warngebiet zu bestimmen. Jedes der Sensormodule umfasst ferner einen zweiten Sensor, der einen zweiten Erfassungsbereich bereitstellt. Der zweite Erfassungsbereich bestimmt ein zweites Warngebiet um das erste Warngebiet herum. Der zweite Erfassungsbereich des zweiten Sensors jedes Sensormoduls bestimmt ein drittes Warngebiet jenseits des ersten Warngebiets und des zweiten Warngebiets.To achieve these and other objects of the present invention, a robotic safety system is provided that can be placed on the floor around a robot and that defines a work area. The robot safety system includes multiple sensor modules placed on the floor beyond the robot's work envelope. Each sensor module includes 2 first sensors. Each first sensor provides a first detection area. The first detection areas of the first sensors of the sensor modules are combined in order to determine a first warning area. Each of the sensor modules further includes a second sensor that provides a second detection range. The second detection area defines a second warning area around the first warning area. The second detection area of the second sensor of each sensor module determines a third warning area beyond the first warning area and the second warning area.

Gemäß einer bestimmten Ausführungsform wird der entsprechende zweite Sensor veranlasst, ein erstes Signal an den Roboter zu übertragen, das den Roboter steuert, sich in einer ersten Geschwindigkeit zu bewegen, wenn ein fremdes Objekt in einen der dritten Warnbereiche eindringt. Wenn ein fremdes Objekt in das zweite Warngebiet eindringt, wird einer der ersten Sensoren des entsprechenden Sensormoduls veranlasst, ein zweites Signal an den Roboter zu übertragen, das den Roboter steuert, sich in einer zweiten Geschwindigkeit zu bewegen, die geringer ist, als die erste Geschwindigkeit. Wenn ein fremdes Objekt in das erste Warngebiet eindringt, wird einer der ersten Sensoren des Sensormoduls veranlasst, ein drittes Signal an den Roboter zu übertragen, das den Roboter steuert, seine Bewegung einzustellen.According to a particular embodiment, when a foreign object enters one of the third warning areas, the corresponding second sensor is caused to transmit a first signal to the robot that controls the robot to move at a first speed. When a foreign object enters the second warning area, one of the first sensors of the corresponding sensor module is caused to transmit a second signal to the robot that controls the robot to move at a second speed that is lower than the first speed . When a foreign object enters the first warning area, one of the first sensors of the sensor module is caused to transmit a third signal to the robot, which controls the robot to stop moving.

Andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch Bezug auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den anhängigen Zeichnungen besser verstanden, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Bestandteile des Aufbaus bezeichnen.Other advantages and features of the present invention will be better understood by reference to the following description in conjunction with the accompanying drawings, in which like reference characters indicate like structural elements.

Figurenlistecharacter list

1 12 is a schematic drawing of a robot safety system showing two sensor modules arranged around a robot (for explaining the principle of the present disclosure).
2 12 is a schematic drawing of the configuration of a sensor module of the robot safety system according to the first embodiment of the present invention.
3 12 is a schematic side view of the first embodiment of the present invention, showing the relationship between each first sensor and the ground, and the relationship between the sensor module and the ground.
4 Figure 1 is a schematic drawing of an alternative form of robotic safety system showing four sensor modules arranged around the robot (only to explain the principle of the present disclosure).
5 Figure 12 is a schematic drawing of another alternative form of robotic safety system showing three sensor modules placed around the robot (only to explain the principle of the present disclosure).
6 Figure 12 is a schematic drawing of one form of the first embodiment of the present invention, showing eight sensor modules arranged around the robot.
7 Figure 12 is a schematic drawing of a robotic safety system showing two sensor modules placed around a robot on one side relative to a barrier (only to illustrate other possibilities, not according to the invention).

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

In den 1-5, die nur zur Erläuterung des Prinzips der vorliegenden Offenbarung dienen sollen, wird ein Robotersicherheitssystem im Zusammenhang mit einem Roboter R gezeigt, das auf dem Boden G angeordnet ist. Der Roboter R weist einen Arbeitsbereich O auf. Das Robotersicherheitssystem umfasst mehrere Sensormodule 11.In the 1-5 , which are only intended to explain the principle of the present disclosure, a robotic safety system is shown in connection with a robot R placed on the floor G. FIG. The robot R has a workspace O. The robot safety system includes several sensor modules 11.

Jedes Sensormodul 11 ist entsprechend am Boden G angeordnet. Jedes Sensormodul 11 umfasst zwei frei angeordnete erste Sensoren 111. Jeder erste Sensor 111 stellt einen ersten Erfassungsbereich 111S bereit. Jedes Sensormodul 11 umfasst ferner einen zweiten Sensor 112. Es wird darauf hingewiesen, dass jedes Sensormodul 11 einen zweiten Sensor 112 umfasst; jedoch kann das Robotersicherheitssystem alternativ so gestaltet sein, dass es nur einen zweiten Sensor 112 aufweist, der in einem der Sensormodule 11 angeordnet ist, was dieselbe Wirkung erzielt. Ferner stellt jeder zweite Sensor 112 einen zweiten Erfassungsbereich 112S bereit. Jedes Sensormodul weist insgesamt drei Sensoren in sich auf; jedoch kann jedes Sensormodul des Robotersicherheitssystems auch so gestaltet sein, dass es in sich vier, fünf, sechs, acht oder mehr Sensoren aufweist.Each sensor module 11 is arranged on the floor G accordingly. Each sensor module 11 comprises two freely arranged first sensors 111. Each first sensor 111 provides a first detection range 111S. Each sensor module 11 further comprises a second sensor 112. It should be noted that each sensor module 11 comprises a second sensor 112; however, the robot safety system may alternatively be designed to have only a second sensor 112 placed in one of the sensor modules 11, achieving the same effect. Furthermore, each second sensor 112 provides a second detection area 112S. Each sensor module has a total of three sensors within it; however, each sensor module of the robotic safety system can be designed to have four, five, six, eight or more sensors within it.

Die Sensormodule sind außerhalb des Arbeitsbereichs O des Roboters R angeordnet. Ferner sind die ersten Erfassungsbereiche 111S der ersten Sensoren 111 zusammengefasst, um ein erstes Warngebiet A1 zu bestimmen.The sensor modules are arranged outside the work area O of the robot R. Furthermore, the first detection areas 111S of the first sensors 111 are combined to determine a first warning area A1.

Der zweite Erfassungsbereich 112S jedes zweiten Sensors 112 bestimmt ein entsprechendes zweites Warngebiet A2. Die zweiten Warngebiete A2 befinden sich außerhalb des ersten Warngebiets A1.The second detection area 112S of each second sensor 112 determines a corresponding second warning area A2. The second warning areas A2 are located outside of the first warning area A1.

Wenn ein fremder Eindringling in eines der zweiten Warngebiete A2 eindringt, wird der entsprechende zweite Sensor 112 veranlasst, ein erstes Signal an den Roboter R zu übertragen, was den Roboter R steuert, eine Aktion auszuführen, beispielsweise steuert es den Roboter R, seine Geschwindigkeit zu verringern. Ferner wird, wenn ein fremder Eindringling in das erste Warngebiet A1 eindringt, einer der ersten Sensoren 111 veranlasst, ein zweites Signal an den Roboter R zu übertragen, was den Roboter R steuert, eine Aktion auszuführen, beispielsweise steuert es den Roboter R, seine Aktion zu unterbrechen.When a foreign intruder enters one of the second warning areas A2, the corresponding second sensor 112 is caused to transmit a first signal to the robot R, which controls the robot R to perform an action, for example it controls the robot R to speed up reduce. Furthermore, when a foreign intruder enters the first warning area A1, one of the first sensors 111 is caused to transmit a second signal to the robot R, which controls the robot R to perform an action, for example, it controls the robot R to perform its action to interrupt.

Es wird darauf hingewiesen, dass jeder erste Erfassungsbereich 111S mit dem Boden G einen eingeschlossenen Winkel θ bildet, der größer als drei Grad ist. Der Zweck dieser Gestaltung liegt darin, die ersten Sensoren 111 davon abzuhalten, Objekte zu erfassen, die am Boden G liegen und nicht erfasst werden müssen, wie beispielsweise elektrische Leitungen. Ferner kann, wenn eine Barriere am Boden G angeordnet ist und die Barriere von jedem Sensormodul 11 mehr als 50 Zentimeter beabstandet ist, die Gestaltung des eingeschlossenen Winkels θ auch die Wahrscheinlichkeit verringern, dass die Barriere erfasst wird.It is noted that each first detection area 111S forms an included angle θ with the ground G that is greater than three degrees. The purpose of this design is to prevent the first sensors 111 from detecting objects lying on the ground G that do not need to be detected, such as electrical wires. Furthermore, if a barrier is placed at ground G and the barrier is spaced more than 50 centimeters from each sensor module 11, designing the included angle θ can also reduce the likelihood that the barrier will be detected.

Ferner sind die erste Sensoren 111 und die zweiten Sensors 12 entsprechend mehr als einen Zentimeter über dem Boden G angeordnet, was verhindert, dass verschiedene Objekte die Erfassung der ersten und zweiten Sensors 111; 12 stört.Furthermore, the first sensors 111 and the second sensors 12 are respectively placed more than one centimeter above the ground G, which prevents different objects from detecting the first and second sensors 111; 12 disturbs.

Das Robotersicherheitssystem kann ferner einen Drucksensor P umfassen, der in einem der Sensormodule 11 angeordnet ist. Alternativ kann das Robotersicherheitssystem auch so gestaltet sein, dass es einen entsprechenden Drucksensor P in jedem Sensormodul 11 aufweist. Der Drucksensor P ist mittig in dem Sensormodul 11 befestigt und die ersten Sensoren 111 und der zweite Sensor 112 des Sensormoduls 11 sind kreisförmig und gleichwinkelig um den Drucksensor P herum angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht es dem Sensormodul 11, Objekte aus unterschiedlichen Richtungen zu erfassen. Wenn ein fremdes Objekt von einer oberen Seite kommt und auf das Sensormodul 11 drückt, kann der Drucksensor P das eindringende fremde Objekt erfassen. Somit können die Sensormodule 11 des Robotersicherheitssystems auch wirksam jegliches fremde Objekt wirksam erfassen, das in das erste Warngebiet A1 aus einer Richtung von oben eindringt. Die ersten Sensoren 111 und der zweiter Sensor 112 können Infrarotsensoren sein. Alternativ können Ultraschallsensoren oder Lasersensoren als Austauschmittel dienen.The robotic safety system may further include a pressure sensor P located in one of the sensor modules 11 . Alternatively, the robot safety system can also be designed in such a way that it has a corresponding pressure sensor P in each sensor module 11 . The pressure sensor P is fixed centrally in the sensor module 11 and the first sensors 111 and the second sensor 112 of the sensor module 11 are arranged in a circle and at equal angles around the pressure sensor P. This arrangement enables the sensor module 11 to detect objects from different directions. When a foreign object comes from an upper side and presses the sensor module 11, the pressure sensor P can detect the intruding foreign object. Thus, the sensor modules 11 of the robot safety system can also effectively detect any foreign object entering the first warning area A1 from a direction from above. The first sensors 111 and the second sensor 112 can be infrared sensors. Alternatively, ultrasonic sensors or laser sensors can serve as exchange means.

Ferner umfasst in der in 6 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Robotersicherheitssystem vier Sensormodule 11, wobei jedes vier erste Sensoren 111 und einen zweiten Sensor 112 aufweist, sowie vier Sensormodule 11, wobei jedes zwei erste Sensoren 111 und einen zweiten Sensors 112 aufweisen. Die ersten Erfassungsbereiche 111S der ersten Sensoren 111 aller Sensormodule 11 werden zusammengefasst, um ein erstes Warngebiet A1 und mehrere zweite Warngebiet s A2 um das erste Warngebiet A1 herum zu bestimmen. Der zweite Erfassungsbereich 112S jedes zweiten Sensors 112 bestimmt ein entsprechendes drittes Warngebiet A3 jenseits des ersten Warngebiets A1 und des zweiten Warngebiets A2.Also included in the in 6 In the illustrated embodiment of the present invention, the robot safety system has four sensor modules 11 each having four first sensors 111 and one second sensor 112, and four sensor modules 11 each having two first sensors 111 and one second sensor 112. The first detection areas 111S of the first sensors 111 of all the sensor modules 11 are combined to determine a first warning area A1 and a plurality of second warning areas s A2 around the first warning area A1. The second detection range 112S of each second sensor 112 determines a corresponding third warning area A3 beyond the first warning area A1 and the second warning area A2.

Wenn ein fremdes Objekt nach der Schaffung des ersten Warngebiets A1, des zweiten Warngebiets A2 und des dritten Warngebiets A3 in eines der dritten Warngebiete A3 eindringt, wird der entsprechende zweite Sensor 112 veranlasst, ein erstes Signal an den Roboter R zu übertragen, das den Roboter R steuert, eine Aktion auszuführen, beispielsweise wird der Roboter R gesteuert, sich in einer ersten Geschwindigkeit zu bewegen. Ferner wird, wenn ein fremdes Objekt in eines der zweiten Warngebiete A2 eindringt, einer der ersten Sensoren 111 des entsprechenden Sensormoduls 11 veranlasst, ein zweites Signal an den Roboter R zu übertragen, das den Roboter R steuert, eine Aktion auszuführen, beispielsweise wird der Roboter R gesteuert, sich in einer zweiten Geschwindigkeit zu bewegen. Diese zweite Geschwindigkeit ist geringer als die erste Geschwindigkeit. Wenn ein fremdes Objekt in das erste Warngebiet A1 eindringt, wird einer der ersten Sensoren 111 des Sensormoduls 11 veranlasst, ein drittes Signal an den Roboter R zu übertragen, das den Roboter R steuert, eine Aktion auszuführen, beispielsweise wird der Roboter R gesteuert, seine Bewegung einzustellen.When a foreign object enters one of the third warning areas A3 after the creation of the first warning area A1, the second warning area A2, and the third warning area A3, the corresponding second sensor 112 is caused to transmit a first signal to the robot R, indicating the robot R controls to perform an action, for example the robot R is controlled to move at a first speed. Further, when a foreign object enters one of the second warning areas A2, one of the first sensors 111 of the corresponding sensor module 11 is caused to transmit a second signal to the robot R, which controls the robot R to perform an action, for example, the robot R controlled to move at a second speed. This second speed is less than the first speed. When a foreign object enters the first warning area A1, one of the first sensors 111 of the sensor module becomes 11 causes a third signal to be transmitted to the robot R, which controls the robot R to carry out an action, for example the robot R is controlled to stop moving.

In der 7 ist ein Robotersicherheitssystem nur zur Erläuterung weiterer Möglichkeiten (nicht gemäß der Erfindung). Bei diesem Beispiel ist eine Barriere D an einer Seite relativ zu dem Roboter R angeordnet ist. Dabei sind die Sensormodule 11 jenseits des Arbeitsbereichs O des Roboters R angeordnet; die ersten Erfassungsbereiche 111S der ersten Sensoren 111 aller Sensormodule 11 sind zusammengefasst, um ein erstes Warngebiet A1 zu bestimmen; der zweite Erfassungsbereich 112S jedes zweiten Sensors 112 bestimmt ein entsprechendes zweites Warngebiet A2 außerhalb des ersten Warngebiets A1. Die Barriere D kann beispielsweise eine Wand, eine Fertigungsstrecke oder ein Arbeitstisch sein, auf dem ein Werkstück angeordnet ist, und sie kann fremde Objekte daran hindern, sich dem Roboter R zu nähern. Somit können die Barriere D und die ersten Sensoren 111 ein Warngebiet bestimmen. Wenn ein fremdes Objekt in eines der zweiten Warngebiete A2 eindringt, wird der zweite Sensor 112 des entsprechenden Sensormoduls 11 veranlasst, ein erstes Signal an den Roboter R zu übertragen, das den Roboter R steuert, eine Aktion auszuführen, beispielsweise steuert es den Roboter R, seine Geschwindigkeit zu verringern. Ferner wird, wenn ein fremdes Objekt in das erste Warngebiet A1 eindringt, der erste Sensor 111 eines der Sensormodule 11 veranlasst, ein zweites Signal an den Roboter R zu übertragen, das den Roboter R steuert, eine Aktion auszuführen, beispielsweise steuert es den Roboter R, seine Bewegung einzustellen.In the 7 is a robotic safety system just to explain further possibilities (not according to the invention). In this example, a barrier D is located on one side relative to the robot R . The sensor modules 11 are arranged beyond the working area O of the robot R; the first detection areas 111S of the first sensors 111 of all the sensor modules 11 are combined to determine a first warning area A1; the second detection area 112S of each second sensor 112 determines a corresponding second warning area A2 outside the first warning area A1. The barrier D can be, for example, a wall, a production line, or a work table on which a workpiece is placed, and it can prevent foreign objects from approaching the robot R. Thus, the barrier D and the first sensors 111 can determine a warning area. When a foreign object enters one of the second warning areas A2, the second sensor 112 of the corresponding sensor module 11 is caused to transmit a first signal to the robot R, which controls the robot R to perform an action, for example it controls the robot R, to reduce its speed. Further, when a foreign object enters the first warning area A1, the first sensor 111 causes one of the sensor modules 11 to transmit a second signal to the robot R, which controls the robot R to perform an action, for example, it controls the robot R to stop moving.

Ganz allgemein nutzt das Robotersicherheitssystem der vorliegenden Erfindung die Erfassungsreichweiten der ersten Sensoren und der zweiten Sensoren, um unterschiedliche Warnbereiche zu bestimmen, so dass wenn ein fremdes Objekt in einen der Warnbereiche eindringt, ein entsprechender Sensor veranlasst wird, ein entsprechendes Signal zu übertragen, um den Betrieb des Roboters zu steuern, was die gewünschte Sicherheit bereitstellt. Verglichen mit herkömmlichen Robotersicherheitssystemen, die auf Fotografietechniken setzen, weist die Erfindung die Vorteile auf, dass die geringere Konstruktionskosten verursacht und schneller reagieren kann; verglichen mit herkömmlichen Robotersicherheitssystemen, die auf Zäune setzen, benötigt die Erfindung deutlich weniger Platz.In general, the robot safety system of the present invention uses the detection ranges of the first sensors and the second sensors to determine different warning areas so that when a foreign object enters one of the warning areas, a corresponding sensor is caused to transmit a corresponding signal to indicate the to control operation of the robot, which provides the desired security. Compared with traditional robot security systems using photography techniques, the invention has the advantages of lower construction cost and faster response; compared to conventional robot security systems that rely on fences, the invention requires significantly less space.

Claims

robot safety system claim 1 , wherein when a foreign object enters one of the third warning areas (A3), the corresponding second sensor (112) is caused to transmit a first signal to the robot (R) which controls the robot (R) to move in a first move speed; wherein when a foreign object enters the second warning area (A2), one of the first sensors (111) of the corresponding sensor module (11) is caused to transmit a second signal to the robot (R), which controls the robot (R), move at a second speed less than the first speed; wherein when a foreign object enters the first warning area (A1), one of the first sensors (111) of the sensor module (11) is caused to transmit a third signal to the robot (R), which controls the robot (R), its set movement.