JP2020172022A - 人間/ロボット統合環境のための安全システム - Google Patents
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Abstract
Description
[0001] 本出願は、全ての目的のために参照によってその内容が本願に完全に組み込まれる、2015年11月24日に出願された“Safety System for Integrated Human/Robotic Environments”と題された米国特許出願第14/951,479号に対する優先権を主張するものである。
[0017] ロボットおよび人間が並列して作業する場合、ロボットは、人間/ロボット統合環境における安全な使用を保証され得る。たとえば人間は、たとえば倉庫、病院、および/またはデータセンタなどの屋内環境において、たとえば部品または完成品などの物品を配送し得る自動搬送車(AGV)などのロボットデバイスとともに作業してよい。人間およびロボットが並列して作業する環境のための保証可能な安全システムの例は、モバイルロボットの安全モード間での遠隔自動切換えを伴い得る。
ロボットおよび人間能動者を有する環境のための安全システム
・エリアAが他に分類されておらず、エリアAが少なくとも部分的に1または複数の人間能動者に占有されている場合、高安全等級、
・エリアAが他に分類されておらず、エリアAが少なくとも部分的に1または複数のロボット能動者に占有されている場合、中安全等級、または
・エリアA内に少なくとも部分的にも能動者が存在しない場合、低安全等級。
・人間能動者210、214、および216は、環境100の各エリア116、125、および143にいること、
・人間能動者212は、エリア121と122との間にいること、
・人間能動者218は、エリア143、144、153、および154の交差点またはその付近にいること、
・ロボット能動者220、222、224、226、および230は、各エリア114、131、146、146、および157にあること、および
・ロボット能動者228は、エリア155と156との間にあること。
・人間能動者210、214、および216は、環境100の各エリア116、125、および143にいること、
・人間能動者212は、エリア121と122との間にいること、
・人間能動者218は、エリア143、144、153、および154の交差点またはその付近にいること、
・ロボット能動者220、222、224、226、および230は、各エリア114、131、146、146、および157にあること、および
・ロボット能動者228は、エリア155と156との間にあること。
・人間能動者210、212、216、および218は、環境100のエリア115、133、133、および143へそれぞれ移動したこと、
・人間能動者214はエリア125に残っていること、
・人間能動者310は環境100に進入し、現在エリア127にいること、
・ロボット能動者220、222、および228は、エリア125、132、および156へそれぞれ移動したこと、
・ロボット能動者224、226の両者はエリア146に残っていること、および
・ロボット能動者230は、エリア156と157との間にあること。
・人間能動者210、214、218、および310は、エリア114、127、133、および126へそれぞれ移動したこと、
・人間能動者212は現在エリア144と145との間にいること、
・人間能動者216はエリア133に残っていること、
・人間能動者310は環境100に進入し、現在エリア126内にいること、
・ロボット能動者220、222、224、226、および228は、各エリア125、132、146、146、156に留まり停止したこと、および
・ロボット能動者230は、エリア156と157との間で停止していること。
・人間能動者210、212、214、および310は、エリア113、145、127、および125へそれぞれ移動したこと、
・人間能動者216および218はいずれもエリア133に残っていること、
・ロボット能動者220、224、226、および228は、各エリア125、146、146、および156に残っていること、
・ロボット能動者222は現在、エリア142と143との間にあること、および
・ロボット能動者230は現在エリア156にあること。
・人間能動者210がエリア112へ移動したこと、
・人間能動者212が現在、エリア136と146との間にいること、
・人間能動者214、216、および218は、エリア127、133、133にそれぞれ残っていること、
・人間能動者310は、エリア114、115、124、および125の交差点またはその付近にいること、
・ロボット能動者220、224、226、および228は、各エリア125、146、146、および156に残っていること、
・ロボット能動者222は現在、エリア142と143との間にあること、および
・ロボット能動者230は現在、エリア156にあること。
・人間能動者210、214、および216は、環境100の各エリア116、125、および143にいること、
・人間能動者212は、エリア121と122との間にいること、
・人間能動者218は、エリア143、144、153、および154の交差点またはその付近にいること、
・ロボット能動者220、222、224、226、および230は、各エリア114、131、146、146、および157にあること、および
・ロボット能動者228は、エリア155と156との間にあること。
コンピューティングデバイスアーキテクチャ
クラウドベースサーバ
動作方法の例
Claims (21)
- コンピューティングデバイスに関連する1または複数のセンサを用いて、環境の所定のエリア内に存在する任意の能動者に関する存在情報および能動者タイプ情報を決定することと、
前記コンピュータデバイスを用いて、前記存在および能動者タイプ情報に少なくとも部分的に基づいて、前記所定のエリアの特定の安全等級を決定することであって、前記特定の安全等級は、
前記存在および能動者タイプ情報が、前記所定のエリア内に能動者が存在しないことを示す場合の低安全等級、
前記存在および能動者タイプ情報が、前記所定のエリア内に1または複数の能動者が存在すること、および前記1または複数の能動者の全てが所定の第1のタイプであることを示す場合の中安全等級、および
前記存在および能動者タイプ情報が、前記所定のエリア内に1または複数の能動者が存在すること、および前記1または複数の能動者のうち少なくとも1の能動者が所定の第2のタイプであることを示す場合の高安全等級を備える、安全等級を決定することと、
前記所定のエリアに関する前記特定の安全等級を決定した後、前記コンピューティングデバイスが、前記環境において動作しているロボットデバイスに、前記所定のエリア内での動作に関する安全規則を提供することであって、前記安全規則は前記特定の安全等級に対応する、安全規則を提供することと
を備える方法。 - 前記安全規則は、
前記低安全等級に対応する低度安全規則、
前記中安全等級に対応する中間安全規則、および
前記高安全等級に対応する高度安全規則
の少なくとも1つである、請求項1に記載の方法。 - 前記低度安全規則は、前記中間安全規則より少ない数である前記ロボットデバイスの安全関連規約に関連し、前記中間安全規則は、前記高度安全規則より少ない数である前記ロボットデバイスの安全関連規約に関連する、請求項2に記載の方法。
- 前記ロボットデバイスはローカル安全システムを備え、前記低度安全規則、前記中間安全規則、および前記高度安全規則の少なくとも1つは、前記ローカル安全システムに関連する規則を備える、請求項1に記載の方法。
- 前記低度安全規則、前記中間安全規則、および前記高度安全規則の少なくとも1つは、前記ロボットデバイスの最大速度に関連する規則を備える、請求項1に記載の方法。
- 前記存在および能動者タイプ情報に少なくとも基づいて前記所定のエリアの前記特定の安全等級を決定することは、能動者の軌道に関連するデータに基づいて、前記所定のエリアの前記特定の安全等級を決定することを備える、請求項1に記載の方法。
- 前記環境は、前記所定のエリアを備える複数のエリアに分割され、前記所定のエリア内での動作に関する前記安全規則は、前記複数のエリアの多重エリアにおける動作に関する安全規則を備え、前記多重エリアは前記所定のエリアを備える、請求項1に記載の方法。
- 前記1または複数のセンサは、第1の範囲を有する第1のセンサと、第2の範囲を有する第2のセンサとを備え、前記複数のエリアの第1のエリアは、前記第1のセンサに関連し、前記第1の範囲に基づくサイズを有し、前記所定のエリアは、前記第2のセンサに関連し、前記第2の範囲に基づくサイズを有する、請求項7に記載の方法。
- 前記環境は、前記所定のエリアを備える複数のエリアに分割され、前記環境の前記所定のエリア内の前記存在情報および前記能動者タイプ情報を決定することは、
前記複数のエリアに関するグローバル情報を受信することを備え、前記グローバル情報は、前記環境の前記所定のエリア内の前記存在情報および前記能動者タイプ情報を備え、
前記グローバル情報に基づいて、前記環境内の前記複数のエリアのうち少なくとも1つのエリアに関する安全等級を動的に変更することを更に備える、
請求項1に記載の方法。 - 前記能動者の前記タイプは、少なくとも前記第1のタイプ、前記第2のタイプ、および第3のタイプから選択され、前記第3のタイプは前記第1のタイプおよび前記第2のタイプの両方と異なり、前記第1のタイプはロボット能動者に関連し、前記第2のタイプは人間能動者に関連し、前記第3のタイプは不明タイプの能動者に関連する、請求項1に記載の方法。
- 前記能動者の前記タイプが前記不明タイプであることを決定した後、前記コンピューティングデバイスが、前記ロボットデバイスを停止させる非常時安全規則を提供することを更に備える、請求項10に記載の方法。
- 1または複数のプロセッサと、
データストレージであって、前記1または複数のプロセッサによって実行されると、コンピューティングデバイスに、
1または複数のセンサを用いて環境の所定のエリア内に存在する任意の能動者に関する存在情報および能動者タイプ情報を決定することと、
前記存在および能動者タイプ情報に基づいて前記所定のエリアの特定の安全等級を決定することであって、前記特定の安全等級は、
前記存在および能動者タイプ情報が、前記所定のエリア内に能動者が存在しないことを示す場合の低安全等級、
前記存在および能動者タイプ情報が、前記所定のエリア内に1または複数の能動者が存在すること、および前記1または複数の能動者の全てが所定の第1のタイプであることを示す場合の中安全等級、および
前記存在および能動者タイプ情報が、前記所定のエリア内に1または複数の能動者が存在すること、および前記1または複数の能動者のうち少なくとも1の能動者が所定の第2のタイプであることを示す場合の高安全等級を備える、安全等級を決定することと、
前記所定のエリアに関する前記特定の安全等級を決定した後、前記環境において動作しているロボットデバイスに、前記所定のエリア内での動作に関する安全規則を提供することであって、前記安全規則は前記特定の安全等級に対応することと、を備える機能を実行させる、格納されたコンピュータ実行可能命令を少なくとも含むデータストレージと
を備えるコンピューティングデバイスを備える安全システム。 - 前記安全規則は、
前記低安全等級に対応する低度安全規則、
前記中安全等級に対応する中間安全規則、および
前記高安全等級に対応する高度安全規則
の少なくとも1つであり、前記低度安全規則は、前記中間安全規則よりも少ない、前記ロボットデバイスの安全関連規約に関連し、前記中間安全規則は、前記高度安全規則よりも少ない、前記ロボットデバイスの安全関連規約に関連する、請求項12に記載の安全システム。 - 前記ロボットデバイスはローカル安全システムを備え、前記低度安全規則、前記中間安全規則、および前記高度安全規則の少なくとも1つは、前記ローカル安全システムに関連する規則を備える、請求項13に記載の安全システム。
- 前記1または複数のセンサを更に備え、前記1または複数のセンサは、前記環境全体に配置される、請求項12に記載の安全システム。
- 前記環境は、前記所定のエリアを備える複数のエリアに分割され、前記1または複数のセンサは、第1の範囲を有する第1のセンサと、第2の範囲を有する第2のセンサとを備え、前記複数のエリアの第1のエリアは、前記第1のセンサに関連し、前記第1の範囲に基づくサイズを有し、前記所定のエリアは、前記第2のセンサに関連し、前記第2の範囲に基づくサイズを有する、請求項12に記載の安全システム。
- 前記1または複数のセンサは、前記能動者タイプ情報の少なくとも一部を提供するように構成された無線周波数認識(RFID)センサを備え、前記1または複数の能動者の各々にRFIDデバイスが提供され、前記RFIDセンサは、前記RFIDデバイスからの前記能動者タイプ情報の少なくとも一部を取得するように構成される、請求項12に記載の安全システム。
- 前記1または複数のセンサは、1または複数の光パターンを検出するように構成されたセンサを備え、前記1または複数の能動者のうち少なくとも1の能動者に、光パターンを発するように構成された光源が提供され、前記光パターンは、前記能動者タイプ情報の少なくとも一部を伝達する、請求項12に記載の安全システム。
- 前記環境は、前記所定のエリアを備える複数のエリアに分割され、前記環境の前記所定のエリア内の前記存在情報および前記能動者タイプ情報を決定することは、
前記複数のエリアに関するグローバル情報を受信することであって、前記グローバル情報は、前記環境の前記所定のエリア内の前記存在情報および前記能動者タイプ情報を備える、受信することと、
前記グローバル情報に基づいて、前記環境内の前記複数のエリアのうち少なくとも1つのエリアに関する安全等級を動的に変更することと、を備える 請求項12に記載の安全システム。 - コンピューティングデバイスの1または複数のプロセッサによって実行されると、前記コンピューティングデバイスに、
1または複数のセンサを用いて環境の所定のエリア内に存在する任意の能動者に関する存在情報および能動者タイプ情報を決定することと、
前記存在および能動者タイプ情報に基づいて前記所定のエリアの特定の安全等級を決定することであって、前記特定の安全等級は、
前記存在および能動者タイプ情報が、前記所定のエリア内に能動者が存在しないことを示す場合の低安全等級、
前記存在および能動者タイプ情報が、前記所定のエリア内に1または複数の能動者が存在すること、および前記1または複数の能動者の全てが所定の第1のタイプであることを示す場合の中安全等級、および
前記存在および能動者タイプ情報が、前記所定のエリア内に1または複数の能動者が存在すること、および前記1または複数の能動者のうち少なくとも1の能動者が所定の第2のタイプであることを示す場合の高安全等級を備える、安全等級を決定することと、
前記所定のエリアに関する前記特定の安全等級を決定した後、前記環境において動作しているロボットデバイスに、前記所定のエリア内での動作に関する安全規則を提供することであって、前記安全規則は前記特定の安全等級に対応することと
を備える機能を実行させる命令を格納している非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記安全規則は、
前記低安全等級に対応する低度安全規則、
前記中安全等級に対応する中間安全規則、および
前記高安全等級に対応する高度安全規則
の少なくとも1つである、請求項20に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
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