DE102020003810A1

DE102020003810A1 - Fremdobjekterkennungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102020003810A1
Application number: DE102020003810.7A
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Noguchi
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-07-02
Filing date: 2020-06-25
Publication date: 2021-01-07
Also published as: CN112180836A; JP7260422B2; US11662499B2; US20210003736A1; JP2021009583A

Abstract

Eine Fremdobjekterkennungsvorrichtung (12) umfasst: eine Eingabeeinheit (22), in die ein Erkennungssignal von einem flächigen Drucksensor (14) eingegeben wird; eine Sensorinformationsverarbeitungseinheit (24), die dazu eingerichtet ist, auf der Grundlage des Erkennungssignals, das in die Eingabeeinheit eingegeben wurde, Sensorinformation zu erzeugen, die einen Bereich in einem Erkennungsbereich (16) des Drucksensors anzeigt, auf den ein Druck ausgeübt wird; und eine Entscheidungseinheit (26), die dazu eingerichtet ist, die Sensorinformation und Basislayoutinformation zu vergleichen, die einen vorbestimmten Bereich in dem Erkennungsbereich anzeigt, auf den ein Druck ausgeübt wird, um dadurch zu entscheiden, ob ein fremdes Objekt in dem Erkennungsbereich vorhanden ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fremdobjekterkennungsvorrichtung zum Erkennen eines fremden Objekts.
Die japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2016-143273 offenbart ein Bearbeitungssystem, das eine Werkzeugmaschine, einen Roboter und eine Arbeitererkennungsvorrichtung umfasst. In dem offenbarten Bearbeitungssystem erkennt die Arbeitererkennungsvorrichtung, ob sich ein Arbeiter in einem gefährlichen Bereich befindet. Dann, wenn sich ein Arbeiter in dem gefährlichen Bereich befindet, beschränkt das Bearbeitungssystem Betriebsvorgänge der Werkzeugmaschine und des Roboters, um die Sicherheit des Arbeiters sicherzustellen.
Zusammenfassung der Erfindung
Ebenso, wie auf diese Weise Betriebsvorgänge der industriellen Maschinerie (Werkzeugmaschine und Roboter) zu beschränken, wenn sich ein Arbeiter in der Nähe befindet, ist es hinsichtlich der Sicherheit auch wünschenswert, die Abwesenheit von Arbeitern in der Nähe sicherzustellen, bevor Vorgänge der industriellen Maschinerie gestartet werden.
Ein Arbeiter kann möglicherweise zwischen Arbeitseinheiten, die von der industriellen Maschinerie ausgeführt werden, Wartungsarbeiten an der industriellen Maschinerie vornehmen oder ein Werkstück an dieser befestigen. Nach dem Durchführen der Wartungsarbeiten oder dem Anbringen eines Werkstücks kann der Arbeiter jedoch möglicherweise ein Werkzeug oder ein Werkzeuggestell in der Nähe der industriellen Maschinen stehen lassen. Ein Neustart der industriellen Maschinerie, wenn ein fremdes Objekt in deren Nähe zurückgelassen wurde, ist unerwünscht, da es zu einem Unfall oder einer Beschädigung führen kann.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fremdobjekterkennungsvorrichtung zum Erkennen eines fremden Objekts bereitzustellen, das in einem bestimmten Bereich vorhanden ist.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Fremdobjekterkennungsvorrichtung: eine Eingabeeinheit, an die ein Erkennungssignal von einem flächigen Drucksensor eingegeben wird; eine Sensorinformationsverarbeitungseinheit, die dazu eingerichtet ist, auf der Grundlage des Erkennungssignals, das an die Eingabeeinheit eingegeben wurde, Sensorinformation zu erzeugen, die einen Bereich in einem Erkennungsbereich des Drucksensors anzeigt, auf den ein Druck ausgeübt wird; und eine Entscheidungseinheit, die dazu eingerichtet ist, die Sensorinformation und Basislayoutinformation zu vergleichen, die einen vorbestimmten Bereich in dem Erkennungsbereich anzeigt, auf den ein Druck ausgeübt wird, um dadurch zu entscheiden, ob ein fremdes Objekt in dem Erkennungsbereich vorhanden ist.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Fremdobjekterkennungsvorrichtung zum Erkennen eines fremden Objekts bereit, das in einem bestimmten Bereich vorhanden ist.
Die obige und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden sich anhand der folgenden Beschreibung genauer ergeben, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand eines veranschaulichenden Beispiels dargestellt ist.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Konfigurations-Diagramm, das ein Fremdobjekterkennungssystem gemäß einer Ausführungsform darstellt;
2 ist ein schematisches Konfigurations-Diagramm, das eine Fremdobjekterkennungsvorrichtung der Ausführungsform darstellt;
3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel eines Fremdobjekterkennungsprozesses darstellt;
4 zeigt ein Beispiel einer Basislayoutinformation, die in einer Speichereinheit gespeichert ist;
5 zeigt ein Beispiel von Sensorinformation, die von einer Sensorinformationsverarbeitungseinheit erzeugt wurde;
6 zeigt ein Beispiel einer Fremdobjektkarte, die von einer Kartenerzeugungseinheit erzeugt wurde;
7 zeigt ein weiteres Beispiel der Fremdobjektkarte, die sich von derjenigen der 6 unterscheidet, die von der Kartenerzeugungseinheit erzeugt wurde; und
8 ist ein schematisches Konfiguration einen Roboter zu steuern,-Diagramm einer Fremdobjekterkennungsvorrichtung gemäß einer vierten Abwandlung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die Fremdobjekterkennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen genauer beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird
[Ausführungsform]
1 ist ein schematisches Konfigurations-Diagramm eines Fremdobjekterkennungssystems 10 gemäß einer Ausführungsform. 2 ist ein schematisches Konfigurations-Diagramm einer Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 der Ausführungsform
Das Fremdobjekterkennungssystem 10 umfasst die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 und einen flächigen Drucksensor 14, der mit der Fremdobjekterkennungsvorrichtung verbunden ist. Die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 und der Drucksensor 14 können entweder durch Kabel oder drahtlos verbunden sein.
Der flächige Drucksensor 14 ist auf dem Boden (Fabrikboden) des Standorts ausgelegt, an dem die industrielle Maschinerie (M) arbeitet. „Der Standort, an dem die industrielle Maschinerie (M) arbeitet“ kann zum Beispiel das Innere eines bestimmten Raums sein, der in einer Fabrik abgeteilt ist. In dieser Ausführungsform wird der Begriff „industrielle Maschinerie (M)“ als generische Begriff verwendet, der Werkzeugmaschinen und Arbeitsroboter anzeigt. Von der industriellen Maschinerie M, die als ein Beispiel dieser Ausführungsform beschrieben wird, wird angenommen, dass sie eine Werkzeugmaschine zum Bearbeiten eines Werkstücks ist.
Der bestimmte Bereich (Erkennungsbereich) 16, in dem der Drucksensor 14 ausgelegt ist, ist ein Arbeitsraum der industriellen Maschinerie M, in dem ein Werkstück angeordnet sein kann, das von der industriellen Maschinerie M bearbeitet werden soll, und ein Arbeiter kann hereinkommen, um Arbeit vorzunehmen, die mit der industriellen Maschinerie M zusammenhängt. Der Drucksensor 14 empfängt einen Druck von einem Werkstück, das darauf angeordnet ist, oder von einem Arbeiter, der sich darauf befindet. Auf der Grundlage des Betrags und des Bereichs, in dem der Druck darauf ausgeübt wird, gibt der Drucksensor 14 an die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 ein Signal aus, das in dieser Ausführungsform als „Erkennungssignal“ bezeichnet wird.
In dieser Ausführungsform ist die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 eine Berechnungsvorrichtung, die eine Berechnungseinheit (Prozessor) 18 und eine Speichereinheit (Speicher) 20 umfasst. Die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 kann in demselben Raum wie der Drucksensor 14 installiert sein, oder sie kann in einem anderen Raum als der Drucksensor 14 installiert sein. Die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 umfasst eine Eingabeeinheit 22, eine Sensorinformationsverarbeitungseinheit 24, eine Entscheidungseinheit 26, eine Kartenerzeugungseinheit 28, eine Benachrichtigungseinheit 30, eine Bedieneinheit 32 und eine Aktualisierungseinheit 34. Diese Komponenten werden unten nacheinander beschrieben.
Die Eingabeeinheit 22 ist mit dem Drucksensor 14 verbunden, um das erkannte Signal als Eingabe zu empfangen. Auf der Grundlage des Erkennungssignals, das in die Eingabeeinheit 22 eingegeben wird, erzeugt die Sensorinformationsverarbeitungseinheit 24 Sensorinformation, die Bereiche in dem Erkennungsbereich 16 des Drucksensors 14 anzeigt, in denen ein Druck ausgeübt wird. Wenn die Sensorinformationsverarbeitungseinheit 24 die Sensorinformation erzeugt, werden die Bereiche der Objekte berechnet (ihre Positionen und Basisflächen), die in dem Erkennungsbereich 16 vorhanden sind.
In dieser Ausführungsform, können „Objekte“ und „fremde Objekte“, die später beschrieben werden, Lebewesen (Menschen und Tiere) umfassen. Die Sensorinformation, die von der Sensorinformationsverarbeitungseinheit 24 erzeugt wird, wird an die Entscheidungseinheit 26 ausgegeben.
Die Entscheidungseinheit 26 vergleicht die Sensorinformation und Basislayoutinformation, die vorbestimmte Bereiche des Erkennungsbereichs 16 anzeigt, auf die Druck ausgeübt wird, um zu entscheiden, ob irgendwelche fremden Objekte in dem Erkennungsbereich 16 vorhanden sind. Die Basislayoutinformation ist Information, die die Anordnung von Werkstücken, peripherer Ausstattung oder anderer Objekte und Vorrichtungen anzeigt, die als notwendige Gegenstände betrachtet werden, um sie in dem Erkennungsbereich 16 zu positionieren, wenn die industrielle Maschinerie M Werkstücke bearbeiten. Es wird hierin angenommen, dass die Basislayoutinformation in der Speichereinheit 20 im Vorhinein gespeichert ist.
Nachdem sie die Basislayoutinformation mit der Sensorinformation verglichen hat, entscheidet die Entscheidungseinheit 26, dass ein fremdes Objekt vorhanden ist, wenn der Unterschied zwischen den beiden nicht innerhalb eines erlaubten Fehlerbereichs fällt. Wenn die Entscheidungseinheit 26 entschieden hat, dass ein fremdes Objekt vorhanden ist, gibt sie an die Kartenerzeugungseinheit 28 Information, die die Region anzeigt, in der das fremde Objekt vorhanden ist.
Wenn die Entscheidungseinheit 26 entscheidet, dass ein fremdes Objekt vorhanden ist, erzeugt die Kartenerzeugungseinheit 28 eine Fremdobjektkarte, die den Bereich grafisch darstellt, in dem sich das fremde Objekt in dem Erkennungsbereich 16 befindet. In dieser Ausführungsform wird angenommen, dass die Fremdobjektkarte den Bereich des Objekts darstellt, das als ein fremdes Objekt beurteilt wurde, ohne die Bereiche von Objekten darzustellen, die im Vorhinein in der Basislayoutinformation enthalten sind. Dies bedeutet, dass die Kartenerzeugungseinheit 28 dieser Ausführungsform eine Fremdobjektkarte erzeugt, die nur den Unterschied zwischen der Sensorinformation und der Basislayoutinformation darstellt. Dies verhindert, dass die Fremdobjektkarte eine komplizierte Darstellung ist. Die erzeugte Fremdobjektkarte wird an die Benachrichtigungseinheit 30 ausgegeben.
In dieser Ausführungsform ist die Benachrichtigungseinheit 30 eine Anzeigevorrichtung, die einen Bildschirm aufweist. Wenn die Entscheidungseinheit 26 entschieden hat, dass ein fremdes Objekt vorhanden ist, zeigt die Benachrichtigungseinheit 30 auf dem Bildschirm die Fremdobjektkarte an, die von der Kartenerzeugungseinheit 28 erzeugt wurde, um den Bediener von dem Vorhandensein des fremden Objekts in dem Erkennungsbereich 16 in Kenntnis zu setzen. Dies gestattet es dem Bediener, einfach zu erkennen, dass ein fremdes Objekt in dem Erkennungsbereich 16 vorhanden ist, indem er die Fremdobjektkarte überprüft, die von der Benachrichtigungseinheit 30 angezeigt wird.
Nun kann der Bediener die Fremdobjektkarte überprüfen, um festzustellen, dass das fremde Objekt der Benachrichtigung tatsächlich ein Objekt ist, das sich ohne Probleme dort befinden kann. Dies kann beispielsweise eine Situation sein, in der das Objekt auf der Grundlage einer angemessenen Entscheidung, die vor Ort getroffen wurde, vernünftig in einem Bereich positioniert wurde, der sich von dem vorbestimmten Bereich in der Basislayoutinformation unterscheidet.
Der Bediener kann die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 über die Bedieneinheit 32 lehren, dass das Vorhandensein des fremden Objekts keine Probleme verursacht. Die Bedieneinheit 32 ist zum Beispiel eine Maus, eine Tastatur oder ein Touch Panel, das an dem Bildschirm der Benachrichtigungseinheit 30 befestigt ist. Die Inhalte, die über die Bedieneinheit 32 eingegeben werden, werden in die Aktualisierungseinheit 34 eingegeben.
Dann aktualisiert die Aktualisierungseinheit 34 auf der Grundlage des Lehrens durch den Bediener und der Sensorinformation die Basislayoutinformation derart, dass sich darin der Bereich des fremden Objekts widerspiegelt, der vom Bediener durch die Bedieneinheit 32 als unproblematisch angezeigt wurde. Auf diese Weise kann der Bediener den Bereich des fremden Objekts, dessen Vorhandensein er als unproblematisch angegeben hat, als vorbestimmten Bereich in der Basislayoutinformation einschließen.
Die Aktualisierungseinheit 34 veranlasst die Speichereinheit 20, die aktualisierte Basislayoutinformation zu speichern. Danach führt die Entscheidungseinheit 26 die obengenannte Entscheidung unter Verwendung der aktualisierten Basislayoutinformation durch. Dies ist ein Beispiel einer Konfiguration der Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12.
Die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12, die oben beschrieben wurde, kann auch als eine Steuervorrichtung (CNC) zum Steuern von Arbeitsabläufen der industriellen Maschinerie M dienen. In diesem Fall kann die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 ferner eine Steuereinheit zum Steuern der industriellen Maschinerie M umfassen. Diese Konfiguration gestattet es dem Bediener, sowohl die Steuerung der industriellen Maschinerie M als auch die Fremdobjekterkennung gemeinsam durchzuführen, indem die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 (CNC) verwendet wird.
In Verbindung mit der Implementierung, in der die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 auch als CNC dient, kann die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 zum Beispiel ferner dazu eingerichtet sein, einen Betrieb der industriellen Maschinerie M zu beschränken oder zu stoppen, falls das Vorhandensein eines Fremdobjekts erkannt wird, nachdem die industrielle Maschinerie gestartet wurde. Es ist dann möglich, die Sicherheit des Standorts sowohl vor als auch nach dem Start des Betriebs der industriellen Maschinerie M sicherzustellen.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Fremdobjekterkennungsprozesses darstellt.
Der Fremdobjekterkennungsprozess (Fremdobjekterkennungsverfahren), der von der oben beschriebenen Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 ausgeführt wird, wird mit Bezug auf 3 beschrieben.
Wenn der Fremdobjekterkennungsprozess gestartet wird (START), fordert die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 als erstes den flächigen Drucksensor 14 dazu auf, das Erkennungssignal auszugeben (Schritt S1). Das Erkennungssignal wird daher von dem Drucksensor 14 in die Eingabeeinheit 22 eingegeben. Der Fremdobjekterkennungsprozess kann in Reaktion auf eine Anweisung von dem Bediener gestartet werden, oder sie kann automatisch starten, wenn beispielsweise eine vorbestimmte Zeit erreicht ist.
Als nächstes erzeugt die Sensorinformationsverarbeitungseinheit 24 auf der Grundlage des eingegebenen Erkennungssignals Sensorinformation (Schritt S2). Dann entscheidet die Entscheidungseinheit 26 auf der Grundlage der erzeugten Sensorinformation und der Basislayoutinformation, die im Vorhinein in der Speichereinheit 20 gespeichert ist, ob ein fremdes Objekt vorhanden ist (Schritt S3).
4 zeigt ein Beispiel der Basislayoutinformation, die in der Speichereinheit 20 gespeichert ist. 5 zeigt ein Beispiel der Sensorinformation, die von der Sensorinformationsverarbeitungseinheit 24 erzeugt wurde.
Beispielsweise wird angenommen, dass die Basislayoutinformation wie in 4 dargestellt ist, und dass die Sensorinformation wie in 5 dargestellt erzeugt wurde. In 4 ist der Bereich A ein vorbestimmter Bereich, in dem ein Werkstück positioniert werden soll. In 5 ist der Bereich A' ein Bereich, der erkannt wurde, nachdem das Werkstück tatsächlich dort positioniert wurde. Es wird hier angenommen, dass die Positionen und Grundflächen des Bereichs A und der Bereichs A' innerhalb des erlaubten Fehlerbereichs liegen. In 5 ist der Bereich B ein Bereich, der erkannt wurde, weil ein Werkzeug (Schraubenschlüssel) in dem Erkennungsbereich 16 zurückgelassen worden ist.
Die Entscheidungseinheit 26 erkennt das Vorhandensein des Bereichs B, der nicht dem Bereich entspricht, der in der Basislayoutinformation vorbestimmt ist, und entscheidet, dass ein fremdes Objekt in dem Erkennungsbereich 16 vorhanden ist.
6 zeigt ein Beispiel der Fremdobjektkarte, die von der Kartenerzeugungseinheit 28 erzeugt wurde.
Wenn eine Entscheidung getroffen wurde, die das Vorhandensein eines fremden Objekts anzeigt (Schritt S3: JA), erzeugt die Kartenerzeugungseinheit 28 eine Fremdobjektkarte (Schritt S4). Die Kartenerzeugungseinheit 28 erzeugt eine Fremdobjektkarte (6), die den Bereich B zeigt, der der Unterschied zwischen der Basislayoutinformation und der Sensorinformation ist, auf der Grundlage des Ergebnisses der Entscheidung, die von der Entscheidungseinheit 26 eingegeben wurde. Wenn eine Entscheidung getroffen wurde, die die Abwesenheit jeglichen fremden Objekts anzeigt (Schritt S3: NEIN), benachrichtigt die Benachrichtigungseinheit 30 bezüglich der Abwesenheit des fremden Objekts (Schritt S8) und der Prozess endet (ENDE).
Als nächstes zeigt die Benachrichtigungseinheit 30 die Fremdobjektkarte auf dem Bildschirm an, die in Schritt S4 erzeugt wurde, um dadurch den Bediener über das Vorhandensein des fremden Objekts zu unterrichten (Schritt S5). Der Bediener überprüft die Fremdobjektkarte, um das Vorhandensein des Bereichs B (ein zurückgelassenes Werkzeug) in dem Erkennungsbereich 16 einfach zu erkennen. Die Benachrichtigungseinheit 30 kann auf dem Bildschirm eine Nachricht, die das Vorhandensein des fremden Objekt in dem Erkennungsbereich 16 anzeigt, zusammen mit der Fremdobjektkarte anzeigen.
Als nächstes bestimmt die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12, ob von dem Bediener über die Bedieneinheit 32 irgendeine Lehre eingegeben wurde (Schritt S6). Wie bereits erläutert wurde, kann der Bediener dann, wenn das Vorhandensein des Objekts als ein fremdes Objekt keine Rolle spielt, diese Tatsache der Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 lehren.
7 zeigt ein weiteres Beispiel der von der Kartenerzeugungseinheit 28 erzeugten Fremdobjektkarte, das sich von dem aus 6 unterscheidet.
Schritt S6 wird nun unter der Annahme erläutert, dass die Basislayoutinformation wie in 4 dargestellt ist, und dass die Kartenerzeugungseinheit 28 die Fremdobjektkarte erzeugt hat, wie sie in 7 dargestellt ist. Es wird angenommen, dass der Bereich C in 7 ein Bereich ist, der erkannt wurde, weil das Werkstück, das zum Beispiel in dem Bereich A gemäß der Basislayoutinformation (4) positioniert werden soll, vernünftig an einer Position positioniert wurde, die sich von dem Bereich A unterscheidet.
Angenommen, der Bediener hat entschieden, dass das Vorhandensein des Bereichs C unproblematisch ist. Der Bediener bedient dann die Bedieneinheit 32 (zum Beispiel eine Maus), um den Cursor auf dem Bildschirm der Benachrichtigungseinheit 30 zu bewegen, um den Bereich C auszuwählen, um die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 zu lehren, dass das Vorhandensein des Bereichs C keine Rolle spielt.
Als nächstes aktualisiert die Aktualisierungseinheit 34 dann, wenn die Lehre von dem Bediener eingegeben wurde (Schritt S6: JA), die Basislayoutinformation auf der Grundlage des Lehrens (Schritt S7). Der Bereich C ist daher in der Basislayoutinformation als ein vorbestimmter Bereich enthalten. Zu diesem Zeitpunkt kann der Bediener die Aktualisierungseinheit 34 anweisen, den Bereich A aus der Basislayoutinformation aus dem Grund zu löschen, dass der Bereich A in der Basislayoutinformation unnötig ist. Die Basislayoutinformation wird daher anhand der Inhalte von 4 auf die Inhalte von 7 aktualisiert.
Die Aktualisierungseinheit 34 veranlasst die Speichereinheit 20 dazu, die aktualisierte Basislayoutinformation zu speichern. Der Schritt S7 ist daher abgeschlossen. Danach wird die Entscheidung auf der Grundlage der Basislayoutinformation (7), die in diesem Schritt S7 aktualisiert wurde, getroffen, wenn die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 Schritt S3 erneut ausführt.
Wenn Schritt S7 abgeschlossen ist oder wenn es keine Lehre von dem Bediener gibt (Schritt S6: NEIN), beendet die Fremdobjekterkennungsvorrichtung den Erkennungsprozess (ENDE).
Die obige Beschreibung hat ein Beispiel des Ablaufs einer Fremdobjekterkennungsprozesses dargelegt. Der Fremdobjekterkennungsprozess ist nicht auf die obige Implementierung beschränkt. Obwohl die obige Beschreibung dargestellt hat, dass die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 im Schritt S1 den Drucksensor 14 dazu auffordert, das Erkennungssignal bereitzustellen, kann zum Beispiel der Drucksensor 14 das Erkennungssignal sukzessiv ausgeben, ohne dazu aufgefordert zu werden. In diesem Fall kann die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 den Schritt S1 überspringen und den Fremdobjekterkennungsprozess ausgehend von Schritt S2 starten.
[Abwandlungen]
Die Ausführungsformen wurden als Beispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben, und die obigen Ausführungsformen können selbstverständlich auf viele Weisen abgewandelt oder verbessert werden. Es ist anhand der Wiedergabe von Ansprüchen klar, dass derartige Abwandlungen oder verbesserte Ausführungsformen ebenfalls innerhalb des technischen Rahmens der vorliegenden Erfindung liegen.
(Erste Abwandlung)
Die Kartenerzeugungseinheit 28 der Ausführungsform erzeugt eine Fremdobjektkarte, die lediglich den Unterschied zwischen der Sensorinformation und der Basislayoutinformation anzeigt. Die Erfindung ist nicht auf diese Implementierung beschränkt, sondern die Kartenerzeugungseinheit 28 kann möglicherweise eine Fremdobjektkarte erzeugen, die sowohl den Bereich anzeigt, in dem das fremde Objekt vorahnden ist, als auch die vorbestimmten Bereiche in der Basislayoutinformation. In diesem Fall kann die Benachrichtigungseinheit 30 die Fremdobjektkarte in einer solchen Weise darstellen, dass der Bereich des fremden Objekts und die vorbestimmten Bereiche voneinander unterscheidbar sind.
Das spezifische Verfahren zum Anzeigen der Bereiche des fremden Objekts und der vorbestimmten Bereiche in einer unterscheidbaren Weise ist nicht speziell beschränkt. Beispiele hiervon umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt: ein Verfahren, bei dem der Bereich, in dem das fremde Objekt vorhanden ist, in einer an und aus blinkenden Weise dargestellt wird; ein Verfahren, bei dem der Bereich in einer vorgegebenen Farbe angezeigt wird; oder ein Verfahren, bei dem eine vorbestimmte Nachricht zusammen mit dem Bereich angezeigt wird.
Auf diese Weise kann der Bediener einfach bemerken, ob und wo ein fremdes Objekt vorhanden ist, einschließlich dessen, wo mehrere Objekte relativ zueinander in dem Erkennungsbereich 16 positioniert sind.
(Zweite Abwandlung)
Die Speichereinheit 20 kann darin eine Schätzungstabelle speichern, in der Bereiche fremder Objekte und die Arten von fremden Objekten miteinander verknüpft sind. Die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 kann ferner eine Schätzeinheit umfassen, die dazu eingerichtet ist, dann, wenn die Schätzeinheit 25 entscheidet, dass ein fremdes Objekt vorhanden ist, die Art des fremden Objekts durch Bezugnahme auf die Schätzungstabelle zu schätzen. In diesem Fall kann die Benachrichtigungseinheit 30 eine Benachrichtigung der Art des Fremden Objekts abgeben, die von der Schätzeinheit geschätzt hatte.
„Die Art der fremden Objekte“, die in dieser Abwandlung definiert werden kann, kann geeignet bestimmt oder geändert werden, aber Beispiele davon umfassen „industrielle Maschinerie M“, „Werkstück“, „Werkzeug“ und „Arbeiter“. Diese Kategorien können unterteilt werden, um zum Beispiel „kollabierter Arbeiter (verletzte Person)“.
Dies gestattet es dem Bediener ferner, die Art des fremden Objekts einfacher anhand der Benachrichtigung nachvollziehen zu können, die von der Benachrichtigungseinheit 30 ausgegeben wurde. Diese Abwandlung kann es daher dem Bediener gestatten, eine Überprüfung hinsichtlich fremder Objekte noch schnelle und effizienter durchzuführen.
Zum Beispiel wird angenommen, dass die Entscheidungseinheit 26 das Vorhandensein eines fremden Objekts entschieden hat, und dass die Schätzeinheit geschätzt hat, dass die Art des fremden Objekts „kollabierter Arbeiter (verletzte Person)“ ist. Der Bediener erhält dann die Benachrichtigung von der Benachrichtigungseinheit 30, dass eine verletzte Person am Standort anwesend ist, und kann umgehend mit der Arbeit beginnen, um die industrielle Maschinerie M anzuhalten oder eine Rettung nach außerhalb des Standorts anzufordern.
Die obige Schätzungstabelle kann gemäß Lehren von dem Bediener aktualisiert werden. Dies ermöglicht es der Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12, die Genauigkeit der Schätzung zunehmend zu verbessern, jedes Mal wenn die Schätzungstabelle aktualisiert wird.
Die Lehren, die von dem Bediener bereitgestellt werden, um die Schätzungstabelle zu aktualisieren, sind nicht auf Angaben der Arten fremder Objekte beschränkt. Zum Beispiel kann der Bediener in dem Fall, dass ein Zaun oder eine Wand an dem Standort vorgesehen ist und der Erkennungsbereich 16 einen Bereich umfasst, den niemand betreten kann, diese Tatsache der Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 lehren. Dann wird die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 danach ein fremdes Objekt, das in diesem Bereich erkannt wurde, nicht als Mensch schätzen, was die Genauigkeit der Schätzung verbessert.
(Dritte Abwandlung)
In Verbindung mit der zweiten Abwandlung kann die Schätzungstabelle Regionen, in denen fremde Objekte vorhanden sind, Beträge eines Drucks in den Regionen, auf die der Druck ausgeübt wird, und die Arten fremder Objekte miteinander verknüpfen.
Dies versetzt die Schätzungseinheit in die Lage, die Art eines fremden Objekts genauer zu schätzen.
(Vierte Abwandlung)
8 ist ein schematisches Konfiguration-Diagramm einer Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 gemäß einer vierten Abwandlung.
Die Ausführungsform hat erläutert, dass die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 auch als CNC dienen kann. In Verbindung mit dieser Konfiguration kann die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 eine Robotersteuereinheit 36 umfassen, die dazu eingerichtet ist, einen Roboter (Transferroboter) zum Transferieren eines fremden Objekts aus dem Erkennungsbereich 16 heraus zu steuern.
Der Transferroboter kann zum Beispiel ein „Roboter mit einem Arm“ oder ein „Kranroboter“ sein, der separat zu der industriellen Maschinerie M zum Bearbeiten von Werkstücken vorgesehen ist. Der Transferroboter hält ein fremdes Objekt mit einem Arm oder einem Kran und transferiert ihn aus dem Erkennungsbereich 16 heraus. Der Bediener kann das fremde Objekt einfach aus dem Erkennungsbereich 16 entfernen, in dem er den Transferroboter anweist, das fremde Objekt zu transferieren.
Von einem Sicherheitsaspekt her betrachtet ist es wünschenswert, dass das Transferieren eines fremden Objekts durch den Transferroboter nur dann durchgeführt wird, wenn das fremde Objekt kein Mensch (Lebewesen) ist. Von diesem Standpunkt aus kann diese Abwandlung die zweite oder dritte Abwandlung enthalten, die oben beschrieben wurden. Dann kann der Bediener effizient entscheiden, ob das erkannte fremde Objekt von einer Art ist, die von dem Transferroboter transferiert werden kann, da die Fremdobjekterkennungsvorrichtung 12 die Art des fremden Objekts schätzt und den Bediener diesbezüglich benachrichtigt.
[Die Erfindung, die anhand von Ausführungsformen erhalten wird]
Die Erfindung, die anhand der obigen Ausführungsbeispiel und Abwandlungen ersichtlich ist, wird unten genannt.
Die Fremdobjekterkennungsvorrichtung (12) umfasst: die Eingabeeinheit (22), in die ein Erkennungssignal von einem flächigen Drucksensor (14) eingegeben wird; die Sensorinformationsverarbeitungseinheit (24), die dazu eingerichtet ist, auf der Grundlage des Erkennungssignals, das in die Eingabeeinheit (22) eingegeben wurde, Sensorinformation zu erzeugen, die einen Bereich in dem Erkennungsbereich (16) des Drucksensors (14) anzeigt, auf den Eindruck ausgeübt wird; und die Entscheidungseinheit (26), die dazu eingerichtet ist, die Sensorinformation und Basislayoutinformation zu vergleichen, die einen vorbestimmten Bereich in dem Erkennungsbereich (16) anzeigt, auf den Eindruck ausgeübt wird, um dadurch zu entscheiden, ob ein fremdes Objekt in dem Erkennungsbereich vorhanden ist (16).
Es wird daher eine Fremdobjekterkennungsvorrichtung (12) bereitgestellt, die ein fremdes Objekt erkennt, dass in dem Erkennungsbereich (16) vorhanden ist.
Die Fremdobjekterkennungsvorrichtung (12) kann ferner die Benachrichtigungseinheit (30) umfassen, die dazu eingerichtet ist, einen Bediener zu benachrichtigen, dass das fremde Objekt in dem Erkennungsbereich (16) vorhanden ist, wenn die Entscheidungseinheit (26) entscheidet, dass das fremde Objekt vorhanden ist. Diese Konfiguration ermöglicht es dem Bediener, das Vorhandensein des fremden Objekts in dem Bestimmungsbereich (16) einfach zu erkennen.
Die Fremdobjekterkennungsvorrichtung (12) kann ferner die Kartenerzeugungseinheit (28) umfassen, die dazu eingerichtet ist, eine Fremdobjektkarte zu erzeugen, die den Bereich grafisch darstellt, in dem das fremde Objekt in dem Erkennungsbereich (16) vorhanden ist, wenn die Entscheidungseinheit (26) entscheidet, dass das fremde Objekt vorhanden ist, wobei die Benachrichtigungseinheit (30) dazu eingerichtet sein kann, die Fremdobjektkarte anzuzeigen. Der Bediener kann daher das Vorhandensein des fremden Objekts in dem Erkennungsbereich (16) durch Überprüfen der Fremdobjektkarte einfach erkennen, die von der Benachrichtigungseinheit (30) angezeigt wird.
Die Kartenerzeugungseinheit (28) kann dazu eingerichtet sein, eine Fremdobjektkarte zu erzeugen, die lediglich einen Unterschied zwischen der Sensorinformation und der Basislayoutinformation zeigt. Dies verhindert, dass die Fremdobjektkarte eine komplizierte Darstellung ist.
Die Kartenerzeugungseinheit (28) kann dazu eingerichtet sein, die Fremdobjektkarte zu erzeugen, die sowohl den Bereich, in dem das fremde Objekt vorhanden ist, als auch den vorbestimmten Bereich in der Basislayoutinformation darstellt, und die Benachrichtigungseinheit (30) kann dazu eingerichtet sein, die Fremdobjektkarte in einer Weise darzustellen, dass der Bereich, in dem das fremde Objekt vorhanden ist, und der vorbestimmte Bereich voneinander unterscheidbar sind. Daher kann der Bediener einfach erkennen, ob und wo das fremde Objekt vorhanden ist, einschließlich dessen, wo mehrere Objekte relativ zueinander in dem Erkennungsbereich (16) positioniert sind.
Die Fremdobjekterkennungsvorrichtung (12) kann ferner umfassen: die Speichereinheit (20), die eine Schätzungstabelle speichert, in welcher der Bereich, in dem das fremde Objekt vorhanden ist, und die Art des fremden Objekts miteinander verknüpft sind; und die Speichereinheit kann dazu eingerichtet sein, die Art des fremden Objekts durch Bezugnahme auf die Schätzungstabelle zu schätzen, wenn die Entscheidungseinheit (26) entscheidet, dass das fremde Objekt vorhanden ist, wobei die Benachrichtigungseinheit (30) dazu eingerichtet sein kann, über die Art des fremden Objekts zu benachrichtigen, das von der Schätzeinheit geschätzt wurde. Daher kann der Bediener des Weiteren die Art des fremden Objekts einfach anhand der Benachrichtigung nachvollziehen, die durch die Benachrichtigungseinheit (30) abgegeben wurde.
Die Sensorinformationsverarbeitungseinheit (24) kann ferner dazu eingerichtet sein, auf der Grundlage des Erkennungssignals den Betrag des Drucks in dem Bereich zu berechnen, auf den der Druck ausgeübt wird, und die Schätzungstabelle, die in der Speichereinheit (20) gespeichert ist, kann den Bereich, in dem das fremde Objekt vorhanden ist, den Betrag des Drucks in dem Bereich, auf den der Druck ausgeübt wird, und die Art des fremden Objekts miteinander verknüpfen. Die Schätzeinheit kann daher die Art des fremden Objekts genauer schätzen.
Die Fremdobjekterkennungsvorrichtung (12) kann ferner umfassen: die Bedieneinheit (32), mit der der Bediener dann, wenn die Entscheidungseinheit (26) entscheidet, dass das fremde Objekt vorhanden ist, lehrt, ob das Vorhandensein des fremden Objekts eine Rolle spielt; und die Aktualisierungseinheit (34), die dazu eingerichtet ist, die Basislayoutinformation zu aktualisieren, in dem darin das fremde Objekt widergespiegelt wird, dessen Vorhandensein mittel der Bedieneinheit (32) als unerheblich gelehrt wurde. Daher kann der Bediener den Bereich des fremden Objekts, dessen Vorhandensein er als unproblematisch berichtet hat, in die Basislayoutinformation als einen vorbestimmten Bereich aufnehmen.
Die Fremdobjekterkennungsvorrichtung (12) kann ferner die Robotersteuereinheit (36) umfassen, die dazu eingerichtet ist, einen Roboter zu steuern, der das fremde Objekt aus dem Erkennungsbereich (16) heraus transferiert. Der Bediener kann dann das fremde Objekt einfach aus dem Erkennungsbereich (16) entfernen, indem er den Roboter anweist, das fremde Objekt zu transferieren.

Claims

Fremdobjekterkennungsvorrichtung (12), umfassend: eine Eingabeeinheit (22), in die ein Erkennungssignal von einem flächigen Drucksensor (14) eingegeben wird; eine Sensorinformationsverarbeitungseinheit (24), die dazu eingerichtet ist, auf der Grundlage des Erkennungssignals, das in die Eingabeeinheit eingegeben wurde, Sensorinformation zu erzeugen, die einen Bereich in einem Erkennungsbereich (16) des Drucksensors anzeigt, auf den ein Druck ausgeübt wird; und eine Entscheidungseinheit (26), die dazu eingerichtet ist, die Sensorinformation und Basislayoutinformation zu vergleichen, die einen vorbestimmten Bereich in dem Erkennungsbereich anzeigt, auf den ein Druck ausgeübt wird, um dadurch zu entscheiden, ob ein fremdes Objekt in dem Erkennungsbereich vorhanden ist.
Fremdobjekterkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Benachrichtigungseinheit (30), die dazu eingerichtet ist, einen Bediener zu benachrichtigen, dass sich das fremde Objekt in dem Erkennungsbereich befindet, wenn die Entscheidungseinheit entscheidet, dass das fremde Objekt vorhanden ist.
Fremdobjekterkennungsvorrichtung nach Anspruch 2, ferner umfassend eine Kartenerzeugungseinheit (28), die dazu eingerichtet ist, eine Fremdobjektkarte zu erzeugen, die einen Bereich grafisch darstellt, in dem das fremde Objekt in dem Erkennungsbereich vorhanden ist, wenn die Entscheidungseinheit entscheidet, dass das fremde Objekt vorhanden ist, wobei die Benachrichtigungseinheit dazu eingerichtet ist, die Fremdobjektkarte anzuzeigen.
Fremdobjekterkennungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Kartenerzeugungseinheit dazu eingerichtet ist, die Fremdobjektkarte zu erzeugen, die lediglich einen Unterschied zwischen der Sensorinformation und der Basislayoutinformation zeigt.
Fremdobjekterkennungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Kartenerzeugungseinheit dazu eingerichtet ist, die Fremdobjektkarte zu erzeugen, die sowohl den Bereich, in dem das fremde Objekt vorhanden ist, als auch den vorbestimmten Bereich in der Basislayoutinformation anzuzeigen, und die Benachrichtigungseinheit dazu eingerichtet ist, die Fremdobjektkarte in einer Weise anzuzeigen, dass der Bereich, in dem das fremde Objekt vorhanden ist, und der vorbestimmte Bereich voneinander unterscheidbar sind.
Fremdobjekterkennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, ferner umfassend: eine Speichereinheit (20), die eine Schätzungstabelle speichert, in der ein Bereich, in dem das fremde Objekt vorhanden ist, und eine Art des fremden Objekts miteinander verknüpft sind; und eine Schätzeinheit, die dazu eingerichtet ist, die Art des fremden Objekts durch Bezugnahme auf die Schätzungstabelle zu schätzen, wenn die Entscheidungseinheit entscheidet, dass das fremde Objekt vorhanden ist, wobei die Benachrichtigungseinheit dazu eingerichtet ist, eine Benachrichtigung der Art des fremden Objekts auszugeben, die von der Schätzeinheit geschätzt wurde.
Fremdobjekterkennungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Sensorinformationsverarbeitungseinheit ferner dazu eingerichtet ist, auf der Grundlage des Erkennungssignals einen Betrag des Drucks in dem Bereich zu berechnen, auf den der Druck ausgeübt wird, und die Schätzungstabelle, die in der Speichereinheit gespeichert ist, den Bereich, in dem das fremde Objekt vorhanden ist, den Betrag des Drucks in dem Bereich, auf den der Druck ausgeübt wird, und die Art des fremden Objekts miteinander verknüpft.
Fremdobjekterkennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, ferner umfassend: eine Bedieneinheit (32), mit der der Bediener lehrt, ob das Vorhandensein des fremden Objekts eine Rolle spielt, wenn die Entscheidungseinheit entscheidet, dass das fremde Objekt vorhanden ist; und eine Aktualisierungseinheit (34), die dazu eingerichtet ist, die Basislayoutinformation zu aktualisieren, indem darin das fremde Objekt widergespiegelt wird, dessen Vorhandensein durch die Bedieneinheit als unerheblich gelehrt wurde.
Fremdobjekterkennungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, ferner umfassend eine Robotersteuereinheit (36), die dazu eingerichtet ist, einen Roboter zu steuern, der das fremde Objekt aus dem Erkennungsbereich heraus transferiert.