DE102017112770A1

DE102017112770A1 - Robotersystem

Info

Publication number: DE102017112770A1
Application number: DE102017112770.4A
Authority: DE
Inventors: Yuuki Takahashi
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2016-06-13
Filing date: 2017-06-09
Publication date: 2017-12-14
Anticipated expiration: 2037-06-10
Also published as: US20170355079A1; JP2017221985A; CN107486857A; DE102017112770B4; JP6360105B2; US10259116B2; CN107486857B

Abstract

Ein Robotersystem weist Folgendes auf: ein Erkennungsmittel, das einen Bediener S in Abstandsbilddaten als ein Sicherheitsüberwachungsziel erkennt; ein Bereichseinstellungsmittel, das in den Abstandsbilddaten einen gemeinsamen Arbeitsbereich A2 einstellt, den ein Roboter 10 und der Bediener S betreten dürfen; und ein Grenzeinstellungsmittel, das in den Abstandsbilddaten eine erste Grenze B1, die der Bediener S zum Betreten des gemeinsamen Arbeitsbereichs A2 überschreiten darf, jedoch der Roboter 10 nicht überschreiten darf, und eine zweite Grenze B2 einstellt, die der Roboter 10 zum Betreten des gemeinsamen Arbeitsbereichs A2 überschreiten darf, jedoch der Bediener S nicht überschreiten darf, wobei die Überschreitung der zweiten Grenze B2 durch das Sicherheitsüberwachungsziel und die Überschreitung der ersten Grenze B1 durch ein Nichtzielobjekt, das nicht als das Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, erfasst werden.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Robotersystem mit einem Roboter für die Werkstückübertragung, Werkstückverarbeitung und dergleichen und insbesondere ein Robotersystem mit einer Sicherheitsüberwachungsfunktion während des Betriebs.
[Allgemeiner Stand der Technik]
Bei einem herkömmlichen Robotersystem trennt ein Sicherheitszaun physisch einen Bedienerbereich, den ein Bediener betreten kann, und einen Roboterbereich, in dem ein Roboter arbeitet. Allerdings muss der Bediener den Roboterbereich zuweilen für die Werkstückversorgung, den Spannvorrichtungs- oder Formaustausch und dergleichen betreten. Eine physikalische Flächenabtrennung mit einem Sicherheitszaun ist einfach und sicher, aber der Bediener muss den Schlüssel der Sicherheitszauntür entriegeln, um in den Roboterbereich zu gelangen, was nicht zur Verbesserung der Produktivität beiträgt.
Neuerdings gibt es ein Robotersystem, das auf diesem Fachgebiet bekannt ist und das einen Lichtvorhang aufweist, der zwischen einem Roboterbereich und einem Bedienerbereich bereitgestellt ist, und einen Mattenschalter zum Umschalten zwischen einer Aktivierung und Deaktivierung des Lichtvorhangs, um die Produktivität zu verbessern. Ohne das Aufbringen des Gewichts des Bedieners auf den Mattenschalter wird der Lichtvorhang deaktiviert und der Roboterarm kann sich zum Bedienerbereich bewegen. Mit dem Aufbringen des Gewichts des Bedieners auf den Mattenschalter wird der Lichtvorhang aktiviert und der Eintritt des Bedieners oder des Roboterarms in den Erfassungsbereich des Lichtvorhangs stoppt den Betrieb des Roboters (siehe z. B. PTL 1).
Auf diesem Fachgebiet ist ein weiteres Robotersystem bekannt, bei dem eine Bildaufnahmevorrichtung den Roboter und den Bediener in einem Blickwinkel erfasst und Informationen über den Abstand zwischen der Bildaufnahmevorrichtung und den Abbildungszielen zur konstanten Überwachung des Abstandes zwischen Roboter und Bediener (siehe z. B. PTL 2) erhalten werden. Auf diesem Fachgebiet ist noch ein weiteres Robotersystem bekannt, das eine Mehrzahl von fußbodenreflektierenden Markierungen, die vor dem Roboterbereich bereitgestellt sind, eine bedienerreflektierende Markierung, die an dem Bediener bereitgestellt ist, eine LED-Lichtquelle, die den Roboterbereich und die fußbodenreflektierende Markierung mit Licht bestrahlt, und einen Photodetektor aufweist, der Licht empfängt, das von jeder reflektierenden Markierung reflektiert wird (siehe z. B. PTL 3).
[Liste der Entgegenhaltungen]
[Patentliteratur]

[PTL 1] Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2007-283450
[PTL 2] Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2012-223831
[PTL 3] Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnr. 2010-231713

[Kurzdarstellung der Erfindung]
[Technisches Problem]
Wenn der oben erwähnte Mechanismus, der den Lichtvorhang unter Verwendung des Mattenschalters betätigt, eingesetzt wird, wird der Lichtvorhang deaktiviert, wenn der Bediener beispielsweise an einer Werkbank arbeitet und den Mechanismus, der den Lichtvorhang mit dem Mattenschalter betätigt, vergisst oder keine Kenntnis von diesem hat. Dies führt zu einer Situation, in der die Sicherheit des Bedieners nicht gewährleistet werden kann.
Wenn außerdem ein Mechanismus zum kontinuierlichen Überwachen des Abstands zwischen dem Roboter und dem Bediener auf der Grundlage von Bildern, die von einer Bildaufnahmevorrichtung erhalten werden, verwendet wird, muss der Bediener in den Bildern ohne Fehler erkannt werden. Der Bediener betritt jedoch manchmal einen toten Bereich des Blickwinkels der Bildaufnahmevorrichtung, wobei die Genauigkeit der Bedienererkennung, die von der Bildaufnahmevorrichtung durchgeführt wird, in Abhängigkeit von der Genauigkeit der Bildaufnahmevorrichtung und der Farbe abnehmen kann und der Zustand der Kleidung oder der Kappe, die der Bediener trägt, die Genauigkeit der Erkennung verschlechtern kann. Dies führt demzufolge zu einer Situation, in der die Sicherheit des Bedieners nicht gewährleistet ist. Wenn ferner ein Schema zum Einsatz kommt, bei dem ein Photodetektor Licht detektiert, das von den fußbodenreflektierenden Markierungen und der bedienerreflektierenden Markierung an dem Bediener reflektiert wird, kann nicht gesagt werden, dass das Schema ein praktisches Verfahren ist, da LEDs mit einem speziellen Muster betätigt werden müssen, was die Vorrichtungskonfiguration kompliziert macht.
Die vorliegende Erfindung wird unter Berücksichtigung der oben erwähnten Umstände hergestellt, wobei es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Robotersystem bereitzustellen, das die Zuverlässigkeit der Sicherheitsüberwachung verbessern kann.
[Lösung des Problems]
Um eine Verbesserung der oben erwähnten Umstände vorzunehmen, verwendet die vorliegende Erfindung die folgenden Lösungen. Ein Robotersystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: eine Abstandsbilddaten-Aufnahmevorrichtung, die chronologisch und sequentiell Abstandsbilddaten aufnimmt, die mindestens ein Teilbild eines Arbeitsbereichs für einen Roboter und mindestens ein Teilbild eines Bereichs enthalten, den ein Bediener oder ein anderer Roboter betreten darf; einen Referenzbilddatenspeicher, der mindestens einen Referenzbilddatenwert speichert, der mit einem Bild verglichen werden soll, das in der Reihe von Abstandsbilddaten erscheint, um den Bediener oder den anderen Roboter in der Reihe von Abstandsbilddaten durch den Vergleich zu erkennen; eine Erkennungsvorrichtung, die sich auf die Referenzbilddaten bezieht und den Bediener oder den anderen Roboter in der Reihe von Abstandsbilddaten als Sicherheitsüberwachungsziel erkennt; ein Bereichseinstellungsmittel, das einen gemeinsamen Arbeitsbereich in der Reihe von Abstandsbilddaten einstellt, wobei der gemeinsame Arbeitsbereich ein Bereich ist, den der Roboter betreten darf und den der Bediener, der als das Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, oder der andere Roboter, der als Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, ebenfalls betreten darf; ein Grenzeinstellungsmittel, das eine erste Grenze und eine zweite Grenze in der Reihe von Abstandsbilddaten einstellt, wobei die erste Grenze eine Grenze ist, die der Bediener, der als das Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, oder der andere Roboter, der als das Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, zum Betreten des gemeinsamen Arbeitsbereichs überschreiten darf, jedoch der Roboter oder ein Nichtzielobjekt, das nicht als das Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, nicht überschreiten darf, wobei die zweite Grenze eine Grenze ist, die der Roboter zum Betreten des gemeinsamen Arbeitsbereichs überschreiten darf, jedoch der Bediener oder der andere Roboter nicht überschreiten darf; und eine Grenzüberschreitungs-Erfassungsvorrichtung, die in der Reihe von Abstandsbilddaten die Überschreitung der zweiten Grenze durch das Sicherheitsüberwachungsziel und die Überschreitung der ersten Grenze durch das Nichtzielobjekt, das nicht als das Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, erfasst.
In diesem Aspekt wird der Bediener oder der andere Roboter als ein Sicherheitsüberwachungsziel in den chronologisch und sequentiell erhaltenen Abstandsbilddaten erkannt, und der Bediener oder der andere Roboter wird daher in der Reihe von Abstandsbilddaten verfolgt. Folglich kann der Bediener oder der andere Roboter ohne Fehlen in der Reihe von Abstandsbilddaten überwacht werden. Dies stellt die Erfassung der Überschreitung der zweiten Grenze durch den Bediener oder den anderen Roboter sicher, und z. B. durch Stoppen des Roboters nach der Erfassung oder durch eine Gefahr, die den Betrieb durch den Roboter verhindert, kann ein Kontakt zwischen dem Roboter und dem Bediener oder dem anderen Roboter vermieden werden.
Zusätzlich werden in der Reihe von Abstandsbilddaten die erste Grenze, die für den Zugang von dem Bediener oder der anderen Roboterseite zum gemeinsamen Arbeitsbereich überschritten wird, und die zweite Grenze des gemeinsamen Arbeitsbereichs auf der Roboterseite eingestellt. Ferner kann ein als Sicherheitsüberwachungsziel erkanntes Objekt die erste Grenze überschreiten, um den gemeinsamen Arbeitsbereich zu betreten, wobei die Überschreitung der ersten Grenze zum Betreten des gemeinsamen Arbeitsbereichs von einem Nichtzielobjekt, das nicht als Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, erfasst wird. Wenn sich zum Beispiel jemand, der kein Bediener ist und sich nicht gut mit der Arbeitssicherheit auskennt, zum gemeinsamen Arbeitsbereich bewegt, wird seine Bewegung mit dieser Konfiguration erfasst, sobald er die erste Grenze überschreitet. Daher verhindert beispielsweise das Stoppen des Roboters oder des Gefahrenvermeidungsvorgangs, der von dem Roboter ausgeführt wird, einen Kontakt zwischen dem Roboter und jemandem mit geringfügigen Kenntnissen über die Arbeitssicherheit.
In diesem Aspekt wird vorzugsweise ferner ein Roboterstoppmittel aufgenommen, das den Roboter stoppt, wenn das Grenzüberschreitungs-Erfassungsmittel die Überschreitung durch das Sicherheitsüberwachungsziel oder das Nichtzielobjekt erfasst. Diese Konfiguration, die den Roboter im Falle eines Betriebsfehlers im Roboter oder einer unbeabsichtigten Bewegung der Spannvorrichtung oder des Werkstücks stoppt, ist vorteilhaft, um die Sicherheit des Bedieners zu gewährleisten oder einen Ausfall im Roboter zu verhindern.
In diesem Aspekt ist das Erkennungsmittel in der Reihe von Abstandsbilddaten vorzugsweise konfiguriert, ein mit dem Bediener oder dem anderen Roboter integriertes Objekt zu erkennen, das sich zusammen mit dem Bediener und dem anderen Roboter als das Sicherheitsüberwachungsziel bewegt. Bei dieser Konfiguration werden nicht nur der Bediener oder der andere Roboter, sondern die vom Bediener oder dem anderen Roboter getragenen Objekte als Sicherheitsüberwachungsziele erkannt, sodass ein Kontakt zwischen den Objekten und dem Roboter vermieden wird, was für die Gewährleistung der Sicherheit des Bedieners und die Vermeidung eines Ausfalls im Roboter überaus vorteilhaft ist.
In diesem Aspekt werden die Referenzbilddaten vorzugsweise mit einer Markierung verglichen werden, die an dem Bediener oder dem anderen Roboter bereitgestellt ist und in der Reihe von Abstandsbilddaten erscheint, und werden verwendet, um durch den Vergleich das Objekt, das mit einem Bild integriert ist, das der Markierung in der Reihe von Abstandsbilddaten entspricht, als das Sicherheitsüberwachungsziel zu erkennen. Mit dieser Konfiguration ermöglicht das Vergleichen der Markierung die Erkennung des Sicherheitsüberwachungsziels unabhängig von der Figur des Bedieners oder der Art des anderen Roboters, wodurch eine sichere Umgebung für den Bediener geschaffen wird und ein Kontakt zwischen dem Roboter und dem anderen Roboter leicht und sicher vermieden wird.
In diesem Aspekt ist das Roboterstoppmittel vorzugsweise konfiguriert, den Roboter zu stoppen, wenn das Bild, das der Markierung in der Reihe von Abstandsbilddaten entspricht, sich stärker als um ein Referenzmaß verändert. Falls sich zum Beispiel der Bediener mit der Markierung auf dem Helm des Bedieners in eine anormale Arbeitsposition bewegt und ein Hindernis zwischen der Abstandsbild-Aufnahmevorrichtung und dem Helm angeordnet ist, oder falls der Bediener eine anormale Haltung einnimmt, verändert sich die Form der Markierung bei der Betrachtung von der Abstandsbild-Aufnahmevorrichtung. In diesem Fall wird der Roboter gestoppt, was überaus vorteilhaft ist, um die Sicherheit des Bedieners zu gewährleisten.
In diesem Aspekt weist das Robotersystem vorzugsweise ferner eine Anzeigevorrichtung auf, um anzuzeigen, dass das Sicherheitsüberwachungsziel in der Reihe von Abstandsbilddaten von dem Erkennungsmittel erkannt wird. Der Bediener weiß, ob er als Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, indem er die Anzeigevorrichtung beobachtet und daher den gemeinsamen Arbeitsbereich nicht betritt, ohne dass er als ein Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, wodurch Wartezeiten, in denen er nicht weiß, ob er als ein Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, vermieden werden.
In diesem Aspekt enthalten die Referenzbilddaten vorzugsweise Informationen bezüglich einer Höhe und einer Figur des Bedieners. Diese Konfiguration hält jemanden, der zum Beispiel einen Helm mit einer Markierung trägt, aber nicht befugt ist, von der Durchführung von Arbeiten im gemeinsamen Arbeitsbereich ab, was für die Verbesserung der Sicherheit überaus vorteilhaft ist.
In diesem Aspekt speichert der Referenzbilddatenspeicher vorzugsweise Roboterreferenzbilddaten, die mit einer Robotermarkierung verglichen werden sollen, die an dem Roboter in der Reihe von Abstandsbilddaten bereitgestellt ist, um den Roboter in der Reihe des Abstandsbilddaten durch den Vergleich zu erkennen, wobei sich das Erkennungsmittel auf die Roboterreferenzbilddaten bezieht und den Roboter in der Reihe von Abstandsbilddaten als einen Sicherheitsüberwachungszielroboter erkennt und die Grenzüberschreitungs-Erfassungsvorrichtung die Überschreitung der zweiten Grenze durch ein anderes Objekt als der Sicherheitsüberwachungszielroboter in der Reihe der Abstandsbilddaten erfasst.
Diese Konfiguration ermöglicht die Verfolgung der Position des Roboters. Wenn also der Roboter die erste Grenze des gemeinsamen Arbeitsbereichs überschreitet, den der Bediener überschreiten darf, jedoch der Roboter nicht überschreiten darf, und wenn sich der Roboter anormal bewegt, können diese Tatsachen unmittelbar erfasst werden, was für die Verbesserung der Sicherheit vorteilhaft ist.
[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
Ein Robotersystem der vorliegenden Erfindung kann die Zuverlässigkeit der Sicherheitsüberwachung verbessern.
[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Robotersystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Vorderansicht des Robotersystems gemäß der ersten Ausführungsform.
3 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Betriebs einer Sicherheitsüberwachungssteuereinheit in dem Robotersystem gemäß der ersten Ausführungsform.
4 ist ein Diagramm eines Teils eines Abstandsbildes, das sich auf das Robotersystem gemäß der ersten Ausführungsform bezieht.
5 ist ein Diagramm eines Teils eines Abstandsbildes, das sich auf das Robotersystem gemäß der ersten Ausführungsform bezieht.
6 ist ein Diagramm eines Teils eines Abstandsbildes, das sich auf das Robotersystem gemäß der ersten Ausführungsform bezieht.
7 ist eine schematische Draufsicht eines Robotersystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine schematische Vorderansicht des Robotersystems gemäß der zweiten Ausführungsform.
[Beschreibung von Ausführungsformen]
Ein Robotersystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Wie in 1 und 2 dargestellt, weist dieses Robotersystem einen Roboter 10, der eine vorbestimmte Arbeit ausführt, eine Werkbank 20, an welcher der Roboter 10 arbeitet, und einen Sicherheitszaun 30 auf, der den Roboter 10 und die Werkbank 20 umgibt. Mit diesem Robotersystem legt ein Bediener S manchmal seine Hand oder den Kopf über die Werkbank 20, um eine Spannvorrichtung, eine Form, ein Werkstück und dergleichen auf der Werkbank 20 auszutauschen oder einzustellen. Der Sicherheitszaun 30 auf der anderen Seite der Werkbank 20 in Bezug auf den Roboter 10 ist teilweise mit Öffnungen 31 versehen, durch die der Bediener S Zugang zur Werkbank 20 erhält.
Dieses Robotersystem ist mit folgenden Elementen versehen: einem oberhalb der Werkbank 20 bereitgestellten Abstandsbildsensor 40, der mindestens einen Teil des Arbeitsbereichs des Roboters 10 und mindestens einen Teil des Bedienerzugangsbereichs erfasst, den der Bediener S betreten kann, und der auch ein Zeitreihen-Abstandsbild in dem Blickfeld erzeugt, das durch die Zweipunkt-Strichlinien in 1 und 2 angegeben ist; und einer Anzeigevorrichtung 50, die von dem Sicherheitszaun 30 gestützt wird. Die Anzeigevorrichtung 50 weist eine Flüssigkristalltafel auf. Die Anzeigevorrichtung 50 ist in einer Position bereitgestellt, die von dem Bediener S nahe der Öffnung 31 sichtbar ist. Hier bezieht sich die Aufnahme von Abstandsbildern mit vorbestimmten Zeitintervallen auf die Zeitreihenabbildung, und die kontinuierliche Aufnahme von Abstandsbildern ohne Zeitintervalle bezieht sich auch auf die Zeitreihenabbildung.
Der Roboter 10 weist beispielsweise eine am Fußboden befestigte Basis 11, einen von der Basis 11 um eine vertikale Achse drehbar gelagerten Basisabschnitt 12, einen von dem Basisabschnitt 12 drehbar um eine im Wesentlichen horizontale Achse gelagerten basisseitigen Arm 13, einen distal-endseitigen Arm 14, der drehbar durch das distale Ende des basisseitigen Arms 13 um eine im Wesentlichen horizontale Achse gelagert ist, und einen distalen Endabschnitt 15 auf, der drehbar durch den distalen Endabschnitt des distal-endseitigen Arms 14 um eine im wesentlichen horizontale Achse gelagert ist, sodass der distale Endabschnitt 15 das Werkstück auf der Werkbank 20 bewegen, eine Verarbeitung an dem Werkstück vornehmen kann oder dergleichen.
Der Roboter 10 ist mit einem Servomotor zum Drehen des Basisabschnitts 12, einem Servomotor zum Drehen des basisseitigen Arms 13, einem Servomotor zum Drehen des distal-endseitigen Arms 14 und einem Servomotor zum Drehen des distalen Endabschnitts 15 versehen, wobei jeder Servomotor mit der Robotersteuereinheit 16 verbunden ist und von der Robotersteuereinheit 16 gesteuert wird.
Der Abstandsbildsensor 40 kann beispielsweise eine Stereokamera oder einen Abstandsbildsensor vom Flugzeittyp (Time-Of-Flight = TOF) sein. Der Abstandsbildsensor 40 kann Informationen über die Abstände bezüglich der Pixel der aufgenommenen Bilder zwischen dem aufgenommenen Objekt und dem Abstandsbildsensor 40 erhalten.
Dieses Robotersystem weist eine Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 auf, die Abstandsbilder empfängt, die von dem Abstandsbildsensor 40 zusammen mit den Informationen bezüglich der Abstände aufgenommen werden, und nimmt verschiedene Arten von Beurteilungen gemäß den empfangenen Abstandsbildern vor. Die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 ist auch mit der Robotersteuereinheit 16 und der Anzeigevorrichtung 50 verbunden und steuert die Robotersteuereinheit 16 und die Anzeigevorrichtung 50 in Abhängigkeit von den Beurteilungsergebnissen.
Die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 weist eine Bildverarbeitungseinheit 61 und eine Speichervorrichtung 62 auf. Die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 führt eine bekannte Bildverarbeitung wie eine Binärisierung an jedem Abstandsbild durch, das von dem Abstandsbildsensor 40 gemäß einem in der Speichervorrichtung 62 gespeicherten Bildverarbeitungsprogramm empfangen wird, und speichert die verarbeiteten Bilder zusammen mit den entsprechenden Abstandsbildern in der Speichervorrichtung 62. Die Speichervorrichtung 62 kann einen temporären Speicher aufweisen. Dementsprechend werden die verarbeiteten Bilder, Abstandsbilder und Informationen bezüglich der Abstände in der Speichervorrichtung 62 in chronologischer Reihenfolge gespeichert. Wenngleich eine Kombination des verarbeiteten Bildes, des Abstandsbildes und der Information bezüglich der Abstände als Abstandsbilddaten in dieser Ausführungsform behandelt wird, können eine Kombination des verarbeiteten Bildes und der Informationen bezüglich der Abstände, eine Kombination des Abstandsbildes und der Informationen bezüglich der Abstände oder beliebige andere ähnliche Informationen als Abstandsbilddaten behandelt werden.
Ferner bestimmt oder schätzt die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60, die von dem Bildverarbeitungsprogramm betätigt wird, eine Höhenpositionskoordinate jedes der Pixel in jedem Abstandsbild, wobei sie sich auf die Informationen bezüglich der in den Abstandsbilddaten enthaltenen Abstände bezieht, und speichert jede Höhenpositionskoordinate in der Speichervorrichtung 62 als Teil der Abstandsbilddaten. Die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 arbeitet gemäß einem in der Speichervorrichtung 62 gespeicherten Sicherheitsüberwachungsprogramm und führt eine Sicherheitsüberwachung unter Verwendung der Abstandsbilddaten durch. Ein Ablauf der Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 wird in diesem Fall nachfolgend unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 3 erläutert.
Beispielsweise gibt der Bediener S eine Anweisung ein, um die Überwachung durch eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Eingabeeinheit zu starten, und bei Empfang dieses Anweisungssignals (Schritt SI) beginnt die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 mit der Verarbeitung, um in chronologischer Reihenfolge eine Bedienererkennungsbereich A1 und einem gemeinsamen Arbeitsbereich A2 einzustellen, der in 1 und 2 für eine Reihe von Abstandsbilddaten (Schritt S2) dargestellt ist. Zum Beispiel sind der Bedienererkennungsbereich A1 und der gemeinsame Arbeitsbereich A2 in dem Abstandsbild oder dem verarbeiteten Bild in jedem Stück von Abstandsbilddaten eingestellt. Der Bedienererkennungsbereich A1 ist der Bereich, der von den Kettenlinien in 1 und 2 umgeben ist, und der gemeinsame Arbeitsbereich A2 ist der schraffierte Bereich in 1 und 2. Der gemeinsame Arbeitsbereich A2 ist ein Bereich, der sowohl vom Bediener S als auch vom Roboter 10 zugänglich ist.
Die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 beginnt mit der Verarbeitung, um in chronologischer Reihenfolge eine bedienerseitige Grenze B1 und roboterseitige Grenze B2 einzustellen, die in 1 und 2 dargestellt sind, für eine Reihe von Abstandsbilddaten (Schritt S3) einzustellen. Beispielsweise sind die bedienerseitige Grenze B1 und die roboterseitige Grenze B2, die in 1 und 2 dargestellt sind, in dem Abstandsbild und dem verarbeiteten Bild in jedem Stück von Abstandsbilddaten festgelegt. Die bedienerseitige Grenze B1 ist eine Grenzebene, die der Bediener S überschreitet, um Zugang zum gemeinsamen Arbeitsbereich A2 zu erhalten, und die roboterseitige Grenze B2 ist eine Grenzebene, die der Roboter 10 überschreitet, um Zugang zum gemeinsamen Arbeitsbereich A2 zu erhalten.
Die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 bestimmt, ob sich der Roboter 10 im gemeinsamen Arbeitsbereich A2 befindet (Schritt S4). Falls sich der Roboter 10 in dem gemeinsamen Arbeitsbereich A2 befindet, werden Schritt S4 und die nachfolgenden Schritte übersprungen, der später beschriebene Schritt S13 wird ausgeführt, und der Prozess kehrt zu Schritt S4 zurück. Während sich der Roboter 10 in dem gemeinsamen Arbeitsbereich A2 befindet, zeigt die Anzeigevorrichtung 50 die Gegenwart des Roboters 10 in einem vorbestimmten Bereich an (Schritt S14).
Auf diese Weise kann der Bediener S feststellen, dass die Arbeit noch nicht im gemeinsamen Arbeitsbereich A2 ausgeführt werden kann. In Schritt S13 bestimmt die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60, ob ein Nichtzielobjekt, das nicht als Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, oder der Roboter 10 die bedienerseitige Grenze B1 überschritten hat (Schritt S13). Falls ein solcher Eintritt in Schritt S13 erkannt wird, wird eine Stoppanweisung zum Stoppen des Roboters 10 an die Robotersteuereinheit 16 gesendet (Schritt S12). Falls der Roboter 10 den gemeinsamen Arbeitsbereich A2 nicht betreten hat, zeigt die Anzeigevorrichtung 50 die Abwesenheit des Roboters 10 in dem Arbeitsbereich an (Schritt S15). Auf diese Weise kann der Bediener S die Abwesenheit des Roboters in dem gemeinsamen Arbeitsbereich A2 erkennen.
Als Nächstes nimmt die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 auf eine Reihe von Abstandsbilddaten in chronologischer Reihenfolge Bezug und bestimmt dann, ob eine Markierung, die beispielsweise in 1 dargestellt ist, in dem Bedienererkennungsbereich A1 in irgendwelchen verarbeiteten Bildern davon vorhanden ist (Schritt S5). Falls keine Markierung M vorhanden ist, wird Schritt S13 wie in dem Fall ausgeführt, in dem sich der Roboter 10 in dem gemeinsamen Arbeitsbereich A2 in Schritt S4 befindet, und der Prozess kehrt zu Schritt S4 zurück. In dieser Ausführungsform besteht die Markierung M aus drei schwarzen quadratischen Abschnitten, die auf der oberen Oberfläche des Helms oder der Kappe des Bedieners S gemalt sind. Die drei quadratischen Abschnitte sind in der Breitenrichtung des Bedieners S (rechte und linke Richtung) angeordnet und der quadratische Abschnitt in der Mitte befindet sich an einer vorderseitigen Position des Bedieners S in Bezug auf die zwei anderen Abschnitte. Somit ermöglicht das Vergleichen der Markierung M die Bestimmung oder Schätzung der Richtung, welcher der Bediener S zugewandt ist.
Es ist klargestellt, dass die Speichervorrichtung 62 ein Referenzbild der Markierung M als Referenzbilddaten speichert und die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 durch das Sicherheitsüberwachungsprogramm das Bild der Markierung M in den Abstandsbilddaten mit dem Referenzbild der Markierung M in den Referenzbilddaten vergleicht und die Anwesenheit oder Abwesenheit der Markierung M in Schritt S5 durch eine bekannte Bildanpassungstechnik wie Korrelationsanpassung oder Randanpassung bestimmt. Um genau zu sein, falls sie mit einer Ähnlichkeit übereinstimmen, die größer als ein Referenzschwellenwert ist, wird in Schritt S5 bestimmt, dass die Markierung M vorhanden ist. Es sei klargestellt, dass Referenzbilddaten eine Mehrzahl von Referenzbildern enthalten können, die andere als die der Markierung M sind. In diesem Fall vergleicht die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 das Bild in den Abstandsbilddaten mit einer Mehrzahl von Referenzbildern. Die Markierung M kann einen zweidimensionalen Code oder eine eindeutige Form aufweisen.
Es sei klargestellt, dass die quadratischen Abschnitte aus einem niederreflektierenden oder hochreflektierenden Material hergestellt sind, das die Höhe davon nicht in Abstandsbilddaten ausdrücken kann. Wenngleich bestimmt wird, dass die Markierung M vorhanden ist, falls die Markierung M in dieser Ausführungsform vollständig innerhalb des Bedienererkennungsbereichs A1 liegt, kann bestimmt werden, dass die Markierung M vorhanden ist, falls die Markierung M teilweise innerhalb des Bedienererkennungsbereichs A1 liegt. Als Alternative kann der Bedienererkennungsbereich A1 ausgelassen werden, wobei dann in Schritt 5 bestimmt werden kann, ob die Markierung M in dem verarbeiteten Bild vorhanden ist.
Falls bestimmt wird, dass die Markierung M in dem Bedienererkennungsbereich A1 in Schritt S5 vorhanden ist, zeigt die Anzeigevorrichtung 50 das Vorhandensein des Bedieners S in einem vorbestimmten Bereich an (Schritt S6). Die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 erkennt ein Objekt (z. B. einen Bediener), das zusammen mit der Markierung M in einer Reihe von Abstandsbildern aufgenommen wird, die den jeweiligen verarbeiteten Bildern entsprechen, und bewegt sich mit der Bewegung der Markierung M als Sicherheitsüberwachungsziel (Schritt S7).
Zum Beispiel wird im Falle des in der oberen Zeichnung von 4 dargestellte Abstandsbild der schraffierte Bereich in der unteren Zeichnung als Sicherheitsüberwachungsziel erkannt. Im Falle des in der oberen Zeichnung von 5 dargestellten Abstandsbildes, wo sich der Bediener S mit einem Schlitten bewegt und mit diesem in Kontakt kommt, wird der schraffierte Bereich in der unteren Zeichnung als Sicherheitsüberwachungsziel erkannt. Im Falle des in der oberen Zeichnung von 6 dargestellten Abstandsbildes, wo sich der Bediener S entfernt von dem Schlitten befindet, wird der schraffierte Bereich in der unteren Zeichnung als Sicherheitsüberwachungsziel erkannt. Im Falle von 6 wird der Schlitten als ein Nichtzielobjekt erkannt, das kein Sicherheitsüberwachungsziel ist.
Es sei klargestellt, dass die in der Speichervorrichtung 62 gespeicherten Referenzbilddaten ein Referenzbild aufweisen können, das die Form des Bedieners S von oben betrachtet ausdrückt. In diesem Fall vergleicht die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 in Schritt S5 und/oder S7 ein Bild in den Abstandsbilddaten mit dem Referenzbild. Falls ein beliebiges Bild in den Abstandsbilddaten mit dem Referenzbild mit einer größeren Ähnlichkeit als ein Referenzschwellenwert übereinstimmt, wird das auf das Bild bezogene Objekt als Sicherheitsüberwachungsziel erkannt.
Als Nächstes bezieht sich die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 auf eine Reihe von Abstandsbilddaten in chronologischer Reihenfolge und bestimmt, ob das Sicherheitsüberwachungsziel immer noch in dem Bedienererkennungsbereich A1 oder den Abstandsbildern vorhanden ist (Schritt S8). Falls es nicht mehr vorhanden ist, wird die Anzeigevorrichtung 50 gesteuert, um die Abwesenheit des Bedieners S in dem vorbestimmten Bereich anzuzeigen (Schritt S9).
Als Nächstes bestimmt die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60, ob ein Nichtzielobjekt, das nicht als Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, die bedienerseitige Grenze B1 überschritten hat (Schritt S10). Falls zum Beispiel jemand ohne Markierung M auf seinem Helm, d. h. jemand, der wahrscheinlich kein Bediener S ist, oder ein Bediener S mit geringfügigen Kenntnissen über die Arbeitssicherheit, den Bereich betritt, wird er als Nicht-Sicherheitsüberwachungsziel und als Nicht-Zielobjekt erkannt, und es wird bestimmt, ob er die bedienerseitige Grenze überschritten hat. Ferner bezieht sich die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 auf eine Reihe von Abstandsbilddaten in chronologischer Reihenfolge und bestimmt, ob ein Sicherheitsüberwachungsziel die roboterseitige Grenze B2 überschritten hat oder ob ein Nichtzielobjekt, das nicht als Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, die roboterseitige Grenze B2 (Schritt S11) überschritten hat.
Falls ein solcher Eintritt in Schritt S10 oder Schritt S11 bestätigt wird, wird eine Stoppanweisung zum Stoppen des Roboters 10 an die Robotersteuereinheit 16 gesendet (Schritt S12). Wenngleich der Eintritt des Sicherheitsüberwachungsziels bestimmt wird, wenn das Sicherheitsüberwachungsziel die bedienerseitige Grenze B1 oder die roboterseitige Grenze B2 in den Abstandsbildern in den Abstandsbilddaten in Schritt S10 und S11 teilweise überlappt, kann der Eintritt bestimmt werden, wann das Sicherheitsüberwachungsziel die bedienerseitige Grenze B1 oder die roboterseitige Grenze B2 in den Abstandsbildern in den Abstandsbilddaten überschreitet.
In dieser Ausführungsform wird der Bediener S als ein Sicherheitsüberwachungsziel in den chronologisch und sequentiell erhaltenen Abstandsbilddaten erkannt, und der Bediener S wird daher in der Reihe von Abstandsbilddaten verfolgt. Folglich kann der Bediener S ohne Fehlen in der Reihe von Abstandsbilddaten überwacht werden. Dies stellt die Erkennung des Eintritts des Bedieners S in den verbotenen Bereich (die roboterseitige Grenze B2) sicher. Wenngleich der Roboter 10 nach der Erfassung des Eintritts in dieser Ausführungsform gestoppt wird, kann der Roboter 10 angewiesen werden, einen Gefahrenvermeidungsvorgang auszuführen.
In einer Reihe von Abstandsbilddaten werden die bedienerseitige Grenze B1 (die erste Grenze), die für den Zugang von dem Bediener S zum gemeinsamen Arbeitsbereich A2 überschritten wird, und die roboterseitige Grenze B2 (die zweite Grenze) des gemeinsamen Arbeitsbereichs A2 auf der Seite des Roboters 10 eingestellt. Ein als Sicherheitsüberwachungsziel erkanntes Objekt kann die bedienerseitige Grenze B1 überschreiten und den gemeinsamen Arbeitsbereich A2 betreten, wenngleich die Überschreitung der bedienerseitigen Grenze B1 zum Betreten des gemeinsamen Arbeitsbereichs A2 von einem Nichtzielobjekt, das nicht als Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, erfasst wird. Wenn sich beispielsweise jemand, der kein Bediener S ist und sich nicht gut mit der Arbeitssicherheit auskennt, zum gemeinsamen Arbeitsbereich A2 bewegt, wird seine Bewegung aus diesem Grund erfasst, sobald er die bedienerseitige Grenze B1 überschreitet. Daher verhindert beispielsweise das Stoppen des Roboters 10 oder des Gefahrenvermeidungsvorgangs, der von dem Roboter 10 ausgeführt wird, einen Kontakt zwischen dem Roboter 10 und jemandem mit geringfügigen Kenntnissen über die Arbeitssicherheit.
Da der Roboter 10 ein Nichtzielobjekt ist, kann im Falle einer Anomalie, beispielsweise wenn der Roboter 10 den gemeinsamen Arbeitsbereich A2 durchläuft und die bedienerseitige Grenze B1 überschreitet, die Anomalie erfasst werden. Alternativ dazu können bei einer Anomalie, wie etwa einer unbeabsichtigten Bewegung einer Spannvorrichtung oder eines Werkstücks in dem gemeinsamen Arbeitsbereich A2 zur Seite des Bedieners S und einer Anomalie wie etwa in dem Fall, wenn eine Vorrichtung oder ein Werkstück, dass der Bediener S hat, den Händen des Bedieners S entgleitet und den gemeinsamen Arbeitsbereich A2 betritt, diese Anomalien erkannt werden.
Es sei klargestellt, dass die Prozesszeit durch Verfolgen des Bedieners S in einer Reihe von Abstandsbilddaten verkürzt werden kann und das Risiko einer fehlerhaften Erfassung durch eine Konfiguration reduziert werden kann, die versucht, die Markierung M in der Nähe eines Bereichs zu überprüfen, in dem die Markierung M in dem Rahmen vor dem vorliegenden Rahmen erkannt wird. Darüber hinaus können mehr als ein Bediener S als Sicherheitsüberwachungsziele erkannt werden. In diesem Fall werden die Bediener S jeweils der oben erwähnten Verarbeitung unterzogen. Mit anderen Worten wird die oben erwähnte Verarbeitung für die Sicherheitsüberwachung bis zu dem Zeitpunkt fortgesetzt, zu dem alle Bediener S nicht erkannt werden.
Diese Ausführungsform, die den Roboter 10 nach der Erfassung seines Eintritts stoppt, ist vorteilhaft, um die Sicherheit des Bedieners S zu gewährleisten und einen Ausfall im Roboter 10 zu verhindern. Da außerdem nicht nur der Bediener S, sondern die vom Bediener S getragenen Objekte als Sicherheitsüberwachungsziele erkannt werden, kann ein Kontakt zwischen den Objekten und dem Roboter 10 vermieden werden, was für die Gewährleistung der Sicherheit des Bedieners S und die Vermeidung eines Ausfalls im Roboter 10 überaus vorteilhaft ist. Selbst nach Erfassung des Eintritts kann der Roboter 10 die Arbeit außerhalb des gemeinsamen Arbeitsbereichs A2 fortsetzen. In diesem Fall ist die Sicherheit des Bedieners S gewährleistet, ohne die Nutzungsrate des Roboters 10 zu verringern.
Ferner werden in dieser Ausführungsform die in der Speichervorrichtung 62 gespeicherten Referenzbilddaten mit dem Bild der Markierung M an dem Bediener S verglichen, der in einer Reihe von Abstandsbilddaten erscheint. In diesem Vergleich wird das Objekt, das dem Bild der Markierung M in der Reihe von Abstandsbilddaten entspricht, als ein Sicherheitsüberwachungsziel erkannt. Dementsprechend ermöglicht der Vergleich der Markierung M die Erkennung des Sicherheitsüberwachungsziels unabhängig von der Figur des Bedieners S, wodurch dem Bediener S problemlos und einfach eine sichere Umgebung bereitgestellt wird.
Es sei klargestellt, dass die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60, die einen solchen Eintrag in Schritt S10 oder S11 bestimmt, auch bestimmen kann, ob sich die Bilder in einer Reihe von Abstandsbilddaten, die der Markierung M entsprechen, stärker geändert haben als ein vorbestimmtes Referenzmaß. Beispielsweise kann, wie in Schritt S10 oder S11, bestimmt werden, dass das der Markierung M entsprechende Bild sich stärker geändert hat als das vorbestimmte Referenzmaß, wenn das Bild, das mit den Referenzbilddaten der Markierung M mit einer Ähnlichkeit übereinstimmt, die größer als ein Referenzschwellenwert ist, in der Reihe von Abstandsbilddaten verschwindet.
Genauer wird die Markierung M auf dem Helm des Bedieners S bereitgestellt, sodass, wenn sich der Bediener S in eine anormale Arbeitsposition bewegt und ein Hindernis zwischen dem Abstandsbildsensor 40 und dem Helm angeordnet ist, oder falls der Bediener S eine anormale Haltung einnimmt, sich die Form der Markierung M bei der Betrachtung vom Abstandsbildsensor 40 verändert. In diesem Fall wird der Roboter 10 gestoppt, was überaus vorteilhaft ist, um die Sicherheit des Bedieners S zu gewährleisten. Es sei klargestellt, dass eine Markierung M auf mehr als einen Teil an dem Helm oder auf den Schultern des Bedieners S angeordnet werden kann. Somit wird, selbst wenn der Bediener S seinen Kopf in einem normalerweise erwarteten Bereich kippt, bestimmt wird, dass die Bilder der anderen Abschnitte der Markierungen M auf dem Helm oder die Markierungen M auf den Schultern mit den Referenzbilddaten übereinstimmen.
In dieser Ausführungsform weiß der Bediener, ob er als Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, indem er die Anzeigevorrichtung 50 beobachtet und daher den gemeinsamen Arbeitsbereich A2 nicht betritt, ohne dass er als ein Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, wodurch Wartezeiten, in denen er warten muss, weil er nicht weiß, ob er als ein Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, vermieden werden.
Es sei klargestellt, dass die Referenzbilddaten in der Speichervorrichtung 62 vorzugsweise Informationen über die Höhe und die Figur des Bedieners S enthalten. Da die Abstandsbilddaten die Höhenniveaus des Kopfes und der Schultern des Bedieners S im Abstandsbild enthalten, falls die Referenzbilddaten Informationen über Höhenniveaus des Kopfes und der Schultern des Bedieners S enthalten, der seine Arbeit ausführen darf, kann bestimmt werden, ob jemand mit der Markierung M an seinem Helm seine Arbeit ausführen darf.
Falls in diesem Fall bestimmt wird, dass jemand mit der Markierung M an seinem Helm seine Arbeit nicht ausführten darf, bestimmt die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 gemäß dem Sicherheitsüberwachungsprogramm, dass dies ein Nichtzielobjekt ist, und stoppt den Roboter 10, wenn er die bedienerseitige Grenze B1 überschreitet. Es sei klargestellt, dass jemand ohne eine Markierung M, die die bedienerseitige Grenze B1 überschreitet, auch von der Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 als Nichtzielobjekt erkannt wird und die Sicherheitsüberwachungssteuereinheit 60 den Roboter 10 stoppt, wenn dieser die bedienerseitige Grenze B1 überschreitet.
Ferner kann eine Robotermarkierung an dem Roboter 10 bereitgestellt sein und die Speichervorrichtung 62 kann Roboterreferenzbilddaten speichern, die in einer Reihe von Abstandsbilddaten auf die Robotermarkierung an dem Roboter 10 überprüft werden und zum Erkennen des Roboters 10 in der Reihe von Abstandsbilddaten durch diesen Vergleich verwendet werden. In diesem Fall erkennt die Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 auch den Roboter 10 als Sicherheitsüberwachungszielroboter wie den Bediener S und kann ein beliebiges Objekt erkennen, das nicht der Sicherheitsüberwachungszielroboter in der Reihe von Abstandsbilddaten ist und die roboterseitige Grenze B2 überschreitet.
Dadurch kann der Roboter 10 verfolgt werden. Wenn also der Roboter 10 die erste Grenze des gemeinsamen Arbeitsbereichs überschreitet, den der Bediener S überschreiten darf, jedoch der Roboter 10 nicht überschreiten darf, und wenn sich der Roboter 10 anormal bewegt, können diese Tatsachen unmittelbar erkannt werden, was für die Verbesserung der Sicherheit vorteilhaft ist.
In dieser Ausführungsform werden der Bedienererkennungsbereich A1, der gemeinsame Arbeitsbereich A2, die bedienerseitige Grenze B1 und die roboterseitige Grenze B2 in den Abstandsbilddaten eingestellt. Alternativ können der Bedienererkennungsbereich A1, der gemeinsame Arbeitsbereich A2, die bedienerseitige Grenze B1 und die roboterseitige Grenze B2 vorläufig auf dem Fußboden mit Bändern oder dergleichen angezeigt werden, und diese Bereiche und Grenzen, die in dem Abstandsbild aufgenommen werden, können als der Bedienererkennungsbereich A1, der gemeinsame Arbeitsbereich A2, die bedienerseitige Grenze B1 und die roboterseitige Grenze B2 verwendet werden. In diesem Fall wird, wenn ein Objekt die bedienerseitige Begrenzung B1 oder die roboterseitige Begrenzung B2 im Abstandsbild überlappt, bestimmt, dass das Objekt diese Grenzen überschritten hat.
Ein anderes Verfahren kann für die Erkennung des Bedieners S verwendet werden. Beispielsweise wird im Falle eines Objekts, das von dem Abstandsbildsensor 40 aufgenommenen wird und als Bediener S betrachtet wird, bestimmt, ob das Bild des Objekts, das zwischen dem ersten Niveau des höchsten Teils (der Oberseite des Kopfes) und dem zweiten Niveau (das höher als die Schultern ist) um einen vorbestimmten Abstand vorhanden ist, der geringer als das erste Niveau ist, annähernd ein Kreis ist. Wenn das Bild annähernd einem Kreis entspricht, wird es als Kopf des Bedieners S erkannt und das Bild des Objekts, das zwischen dem dritten Niveau, das niedriger als das zweite Niveau ist, und dem vierten Niveau vorhanden ist, das niedriger als das dritte Niveau ist, zu einem Rechteck geschnitten, das sich diesem Bild annähert. Wenn die längere Länge des Rechtecks mehr als das Produkt der kürzeren Länge und eine vorbestimmte Zahl ist, wird sie als Schultern erkannt. Es sei klargestellt, dass das dritte Niveau und das vierte Niveau so angeordnet sind, dass Schultern dazwischen auftreten. Falls der Kopf und die Schultern auf diese Weise erkannt werden, kann das Objekt als Bediener S erkannt werden.
Ein Robotersystem gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In dieser Ausführungsform, wie in 7 und 8 dargestellt, ist anstelle eines Bedieners S im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform ein anderer Roboter 70 bereitgestellt. Eine Markierung M ist in dem distalen Endabschnitt des Roboters 70 bereitgestellt und der Roboter 70 führt die gleiche Arbeit wie der Bediener S aus.
Wenngleich der Roboter 70 in dieser Ausführungsform anstelle des Bedieners S verwendet wird, ist die andere Konfiguration die gleiche wie die der ersten Ausführungsform. Aus diesem Grund dient beispielsweise der Bedienererkennungsbereich A1 der ersten Ausführungsform als ein Bereich, in dem der Roboter 70 erkannt wird, und die bedienerseitige Grenze B1 der ersten Ausführungsform dient als Grenze für den Roboter 70. Wenngleich es insofern einen leichten Unterschied gibt, als in Schritt S7 das Überwachungsziel von dem Bediener S zu dem Roboter 70 geändert wird und der Roboter 70, der in einem Bild zusammen mit der Markierung M aufgenommen wird, daher als ein Sicherheitsüberwachungsziel dient, sind die Verarbeitung, die von der Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit 60 durchgeführt wird, und die sonstige Konfiguration im Wesentlichen die gleichen wie in der ersten Ausführungsform.
Folglich wird auch in dieser Ausführungsform der Roboter 70 als ein Sicherheitsüberwachungsziel in den chronologisch und sequentiell erhaltenen Abstandsbilddaten erkannt, und der Roboter 70 wird in einer Reihe von Abstandsbilddaten verfolgt. Folglich kann der Roboter 70 ohne Fehlen in der Reihe von Abstandsbilddaten überwacht werden. Dies stellt die Erkennung der verhinderten Überschreitung einer Grenze (der roboterseitigen Grenze B2) durch den Roboter 70 sicher und kann den Roboter 10 nach der Erfassung stoppen und sogar den Roboter 10 anweisen, beispielsweise einen Gefahrenvermeidungsvorgang durchzuführen. Auf diese Weise kann der Roboter 70 mit einer einfachen Konfiguration verfolgt werden, wodurch ein Kontakt zwischen dem Roboter 10 und dem anderen Roboter 70 verhindert wird. Die andere Konfiguration der ersten Ausführungsform und Modifikationen sind auch verständlich, indem der Bediener S durch den Roboter 70 ersetzt wird.
Bezugszeichenliste

10: Roboter
16: Robotersteuereinheit
20: Werkbank
30: Sicherheitszaun
31: Öffnung
40: Abstandsbildsensor
50: Anzeigevorrichtung
60: Sicherheitsüberwachungs-Steuereinheit
61: Bildverarbeitungseinheit
62: Speichervorrichtung
A1: Bedienererkennungsbereich
A2: gemeinsamer Arbeitsbereich
B1: bedienerseitige Grenze
B2: roboterseitige Grenze

Claims

Robotersystem, umfassend: ein Abstandsbilddaten-Aufnahmemittel, das chronologisch und sequentiell Abstandsbilddaten aufnimmt, die mindestens ein Teilbild eines Arbeitsbereichs für einen Roboter und mindestens ein Teilbild eines Bereichs enthalten, den ein Bediener oder ein anderer Roboter betreten darf; einen Referenzbilddatenspeicher, der mindestens einen Referenzbilddatenwert speichert, der mit einem Bild verglichen werden soll, das in der Reihe von Abstandsbilddaten erscheint, um den Bediener oder den anderen Roboter in der Reihe von Abstandsbilddaten durch den Vergleich zu erkennen; ein Erkennungsmittel, das sich auf die Referenzbilddaten bezieht und den Bediener oder den anderen Roboter in der Reihe von Abstandsbilddaten als Sicherheitsüberwachungsziel erkennt; ein Bereichseinstellungsmittel, das einen gemeinsamen Arbeitsbereich in der Reihe von Abstandsbilddaten einstellt, wobei der gemeinsame Arbeitsbereich ein Bereich ist, den der Roboter betreten darf und den der Bediener, der als das Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, oder der andere Roboter, der als Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, ebenfalls betreten darf; ein Grenzeinstellungsmittel, das eine erste Grenze und eine zweite Grenze in der Reihe von Abstandsbilddaten einstellt, wobei die erste Grenze eine Grenze ist, die der Bediener, der als das Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, oder der andere Roboter, der als das Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, zum Betreten des gemeinsamen Arbeitsbereichs überschreiten darf, jedoch der Roboter, oder ein Nichtzielobjekt, das nicht als das Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, nicht überschreiten darf, wobei die zweite Grenze eine Grenze ist, die der Roboter überqueren darf, um den gemeinsamen Arbeitsbereich zu betreten, jedoch der Bediener oder der andere Roboter nicht überschreiten darf; und ein Grenzüberschreitungs-Erfassungsmittel, das in der Reihe von Abstandsbilddaten die Überschreitung der zweiten Grenze durch das Sicherheitsüberwachungsziel und die Überschreitung der ersten Grenze durch das Nichtzielobjekt, das nicht als das Sicherheitsüberwachungsziel erkannt wird, erfasst.
Robotersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Roboterstoppmittel, die den Roboter stoppt, wenn das Grenzüberschreitungs-Erfassungsmittel die Überschreitung durch das Sicherheitsüberwachungsziel oder das Nichtzielobjekt erfasst.
Robotersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei in der Reihe von Abstandsbilddaten das Erkennungsmittel konfiguriert ist, ein mit dem Bediener oder dem anderen Roboter integriertes Objekt zu erkennen, das sich zusammen mit dem Bediener und dem anderen Roboter als das Sicherheitsüberwachungsziel bewegt.
Robotersystem nach Anspruch 2, wobei die Referenzbilddaten mit einer Markierung verglichen werden, die an dem Bediener oder dem anderen Roboter bereitgestellt ist und in der Reihe von Abstandsbilddaten erscheint, und verwendet werden, um durch den Vergleich das Objekt, das mit einem Bild integriert ist, das der Markierung in der Reihe von Abstandsbilddaten entspricht, als das Sicherheitsüberwachungsziel zu erkennen.
Robotersystem nach Anspruch 4, wobei das Roboterstoppmittel konfiguriert ist, den Roboter zu stoppen, wenn das Bild, das der Markierung in der Reihe von Abstandsbilddaten entspricht, sich stärker als um ein Referenzmaß verändert.
Robotersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen, dass das Sicherheitsüberwachungsziel in der Reihe von Abstandsbilddaten von dem Erkennungsmittel erkannt wird.
Robotersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Referenzbilddaten Informationen bezüglich einer Höhe und einer Figur des Bedieners enthalten.
Robotersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Referenzbilddatenspeicher Roboterreferenzbilddaten speichert, die mit einer Robotermarkierung verglichen werden sollen, die an dem Roboter in der Reihe von Abstandsbilddaten vorgesehen ist, um den Roboter in der Reihe der Abstandsbilddaten durch den Vergleich zu erkennen, sich das Erkennungsmittel auf die Roboterreferenzbilddaten bezieht und den Roboter in der Reihe von Abstandsbilddaten als Sicherheitsüberwachungsziel erkennt, und das Grenzüberschreitungs-Erfassungsmittel das Überschreiten der zweiten Grenze durch ein anderes Objekt als den Sicherheitsüberwachungsziel-Roboter in der Reihe von Abstandsbilddaten erfasst.