JP5229902B2 - Safe position detector with intrusion detection function - Google Patents

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Description

本発明は侵入検知機能付き安全位置検出装置に関するものであり、特に、作業者がロボットの近くに近づいても安全に作業ができるようにすることが可能な侵入検知機能付き安全位置検出装置に関する。   The present invention relates to a safe position detection device with an intrusion detection function, and more particularly to a safe position detection device with an intrusion detection function that can enable an operator to work safely even when approaching a robot.

産業用ロボットにおいて作業者が巻き込まれる労働災害の主な原因は、ロボットと作業者との接触事故である。これを防ぐために、従来、労働安全衛生法に基づく労働安全衛生規則や国際安全規格から安全に関する指針による安全防護措置が定められている。特に、工場等での作 業員の位置検出には、誤りがないことが必要である。   The main cause of occupational accidents involving workers in industrial robots is contact accidents between robots and workers. In order to prevent this, safety protection measures based on safety guidelines have been established based on occupational safety and health rules based on the Industrial Safety and Health Act and international safety standards. In particular, it is necessary that there is no error in the position detection of workers in factories.

例えば、産業用ロボットの可動範囲から十分な距離を離して安全防護柵を設置して周囲を囲い、出入り口等の開口部には光線式安全装置やマットスイッチを配置するなどして、ロボットの稼動中は可動範囲内に作業者が侵入できないようにすることが義務付けられている。   For example, install a safeguard fence around a sufficient distance from the movable range of an industrial robot to surround it, and install a beam-type safety device or mat switch at the opening such as an entrance / exit to operate the robot. It is obliged to prevent workers from entering the movable range.

またその際の可動範囲の定義として、ロボットの暴走の可能性なども考慮し、ロボットの制御プログラムなどで制限した領域ではなく、機械的あるいは電気的ストッパで制限された領域とすることが定められている。   In addition, as a definition of the movable range at that time, considering the possibility of robot runaway, it is determined that the area is limited by a mechanical or electrical stopper, not by the robot control program. ing.

このように産業用ロボットの設置方法に厳しい制限が課せられているため、従来、ロボットの自動作業中にミスがあったり、一連の作業が終了して段取り換えや部品の供給などが必要になった場合、作業者が可動範囲内に入って作業台で作業するにはロボットの動作を完全に停止する必要があり、ロボットの稼働率や作業効率を著しく下げる原因となっていた。   As described above, severe restrictions are imposed on the installation method of industrial robots, so there has been a mistake in the conventional robot automatic operation, or a series of operations have been completed and it has become necessary to change the setup or supply parts. In such a case, it is necessary to completely stop the operation of the robot in order for the worker to enter the movable range and work on the work table, which causes a significant reduction in the operation rate and work efficiency of the robot.

これを解決する目的で、例えばロボットの可動範囲を可動式のストッパにより複数の保護区域に区画し、各保護区画に人が侵入した場合は、該当保護区画へのロボットの進入を停止することで、各保護区画ごとに、ロボットと人とが入れ替わりで作業することを可能にし、ロボットの稼働率の低下を最小限に抑えることができるというロボット制動装置及び制動方法が提案されている(特許文献1参照)。   In order to solve this, for example, the movable range of the robot is divided into a plurality of protected areas by a movable stopper, and when a person enters each protected area, the robot's entry into the corresponding protected area is stopped. In each protection section, a robot braking device and a braking method have been proposed that allow a robot and a person to work in a switched manner and minimize a decrease in the operation rate of the robot (Patent Literature). 1).

ところがこの可動ストッパを用いた方法では、ロボットのすべての可動部分の可動範囲を一括して制限することができないために、2次元、あるいは3次元で任意の可動範囲を設定することは困難である。   However, in this method using the movable stopper, it is difficult to set the arbitrary movable range in two dimensions or three dimensions because the movable range of all the movable parts of the robot cannot be restricted collectively. .

また、例えばロボットが多くの関節からなり可動範囲が分かりにくい場合、あるいは作業対象物をハンドリングしたり、手先ツールを付け替えるなどして当初のロボットよりも実質的な大きさが大きくなってしまった場合など、ロボットの可動範囲が予想を超えて広いという場合があり、結果として作業者との思わぬ衝突による災害を招くという問題があった。   Also, for example, when the robot consists of many joints and the range of movement is difficult to understand, or when the work object is handled or the hand tool is changed, the actual size becomes larger than the original robot In some cases, the movable range of the robot is wider than expected, resulting in a disaster due to an unexpected collision with the worker.

またロボットの進入を停止するだけでは、ロボットがすでに存在していて作業中の区画に作業者が侵入した場合には、接触による災害を防ぐことができないという問題があった。   Moreover, there is a problem that it is not possible to prevent a disaster due to contact if the robot already exists and an operator enters the working area only by stopping the approach of the robot.

これ以外の方法として、ロボットの作業領域に侵入検知センサを設け、作業者の侵入を検知してロボットの動作を停止させ、安全を図ろうとした場合、上記の例と同様に、ロボットの可動範囲が分かりにくい場合や予想外に大きくなった場合には思わぬ衝突の危険があった。   As another method, when an intrusion detection sensor is provided in the work area of the robot to detect the operator's intrusion and stop the operation of the robot to make it safe, the robot movement range is similar to the above example. There was a risk of unexpected collisions when it was difficult to understand or when it was unexpectedly large.

従来の方法でこのような思わぬ衝突を防ぐには、予想されるロボットの可動範囲を相当大きく見積もり、センサで設定した作業者の侵入禁止領域を十分広く取る必要があるため、ロボットと作業者とが近接したり、3次元的もしくは時間的に両者の作業領域を切り分けて作業することは困難であり、効率的な作業の妨げとなっていた。   In order to prevent such unexpected collisions using the conventional method, it is necessary to estimate the expected range of movement of the robot considerably large and make the invasion prohibition area set by the sensor sufficiently wide. It is difficult to work in close proximity to each other, or to divide both work areas in three dimensions or in time, which hinders efficient work.

すなわち産業用ロボットの稼働率向上と作業の効率化のため、人とロボットと近接して共存し、随時入れ替わりで作業したような場合でも安全に作業できる共存作業環境を構築する手段が必要とされていた。   In other words, in order to improve the operation rate and work efficiency of industrial robots, there is a need for a means to create a coexistence work environment that allows people and robots to coexist in close proximity and work safely even when they are replaced at any time. It was.

そこで、本発明者等は、すでに、侵入検知センサを使った人とロボットの安全な共存可能な人間ロボット共存作業用安全装置を提案している(特許文献2参照)。この装置は、ロボットの構造にかかわらずセンサと安全コントローラによりロボットの可動範囲と作業者の侵入禁止領域を2次元あるいは3次元の任意の領域に確実かつ簡便に設定し、またその可動範囲と侵入禁止領域を随時変更することを可能にし、この結果、ロボットと作業者が近接し、あるいは時間的に入れ替わりで作業するような環境でも、安全に効率的な作業を可能にするものである。   In view of this, the present inventors have already proposed a human robot coexistence safety device that uses an intrusion detection sensor so that a human and a robot can coexist safely (see Patent Document 2). Regardless of the structure of the robot, this device reliably and easily sets the movable range of the robot and the invasion prohibited area of the worker to any two-dimensional or three-dimensional area by using the sensor and the safety controller. The prohibited area can be changed at any time. As a result, even in an environment in which the robot and the worker are close to each other or work in a time-shifted manner, a safe and efficient work can be performed.

また、本発明者等は、次世代生産ロボットを実現する高速ビジョン安全領域センサの開発:高速カメラによるビジョンシステムで高速に点滅する符号化光マーカを検知し,マーカの位置検出とオクルージョンなどの誤り検出を行う高信頼な位置検出システムを提案している(非特許文献1参照)。   In addition, the present inventors have developed a high-speed vision safety area sensor that realizes next-generation production robots: detecting encoded light markers that blink at high speed in a vision system using high-speed cameras, and detecting errors in marker position and occlusion A highly reliable position detection system that performs detection has been proposed (see Non-Patent Document 1).

特開昭63−28591号公報JP 63-28591 A 特開2007−283450号公報JP 2007-283450 A

産総研プレスリリース(2008年10月22日)、http:/www.aist.go.jp/aist j/press release/pr2008/pr20081022/pr20081022/htmlAIST press release (October 22, 2008), http: /www.aist.go.jp/aist j / press release / pr2008 / pr20081022 / pr20081022 / html

上記特許文献2記載の人間ロボット共存作業用安全装置は、作業員の侵入を検知することはできるが、作業員の位置の検出まではできない。そのため安全確保という点で、ロボットに十分近付いて作業することができない。   The human robot coexistence safety device described in Patent Document 2 can detect the intrusion of the worker, but cannot detect the position of the worker. Therefore, it is impossible to work close enough to the robot in terms of ensuring safety.

一方、上記非特許文献1記載の位置検出システムは、人位置検出が可能で十分近付いて作業することができるが、マーカをつけていない人がロボットに近付くのを検知できない。そのために、特許文献2に記載されているような侵入検知センサと組み合わせる必要があり、コストが高くなる問題がある。   On the other hand, the position detection system described in Non-Patent Document 1 can detect a person's position and can work close enough, but cannot detect that a person without a marker approaches the robot. Therefore, it is necessary to combine with an intrusion detection sensor as described in Patent Document 2 and there is a problem that costs increase.

本発明は、上記従来の問題点を鑑み、作業員の侵入を検知するとともに、作業員の位置の検出することができる、きわめて構成が簡単な侵入検知機能付き安全位置検出装置を実現することを課題とする。   In view of the above-described conventional problems, the present invention realizes a safe position detecting device with an intrusion detection function that can detect an operator's intrusion and can detect the position of the operator with an extremely simple configuration. Let it be an issue.

本発明は上記課題を解決するために、ロボットから所定距離離れた境界線に沿って配設されライトカーテンを構成する複数の侵入検知センサ用のマーカと、人に取り付けた人位置検出用センサ用のマーカと、前記侵入検知センサ用のマーカ及び人位置検出用センサ用のマーカからの光を受光する受光器とを備えた侵入検知機能付き安全位置検出装置であって、マーカからの光は、所定の符号パターンとなるデジタル符号化した光信号であることを特徴とする侵入検知機能付き安全位置検出装置を提供する。   In order to solve the above problems, the present invention provides a plurality of markers for intrusion detection sensors arranged along a boundary line separated from a robot by a predetermined distance and constituting a light curtain, and a human position detection sensor attached to a person. And a safe position detection device with an intrusion detection function comprising a light receiver that receives light from the marker for intrusion detection sensor and the marker for human position detection sensor, and the light from the marker is Provided is a safe position detection device with an intrusion detection function, which is a digitally encoded optical signal having a predetermined code pattern.

前記ライトカーテンを構成する複数の侵入検知センサ用のマーカは、照明装置から投光される光を反射する反射型マーカであり、人に取り付けた人位置検出用センサ用のマーカは、反射マーカであることが好ましい。   The markers for the plurality of intrusion detection sensors constituting the light curtain are reflective markers that reflect the light projected from the lighting device, and the markers for the human position detection sensor attached to the person are reflective markers. Preferably there is.

前記ライトカーテンを構成する複数の侵入検知センサ用のマーカ及び人に取り付けた人位置検出用センサ用のマーカは、それぞれ発光型のマーカであることが好ましい。   It is preferable that the plurality of markers for intrusion detection sensors and the markers for human position detection sensors attached to a person constituting the light curtain are respectively light emitting markers.

本発明の侵入検知機能付き安全位置検出装置は、簡単な構成によって、作業員の侵入を検知するとともに、作業員の位置の検出を同時に行うことができ、ロボットに近づいて作業する作業員の安全確保にきわめて有用である。   The safety position detection device with an intrusion detection function according to the present invention can detect the intrusion of a worker with a simple configuration and can detect the position of the worker at the same time. Very useful for securing.

本発明の侵入検知機能付き安全位置検出装置の実施例1の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of Example 1 of the safe position detection apparatus with an intrusion detection function of this invention. 本発明の侵入検知機能付き安全位置検出装置の実施例1の処理装置の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the processing apparatus of Example 1 of the safe position detection apparatus with an intrusion detection function of this invention. 本発明の侵入検知機能付き安全位置検出装置の実施例1の変形例の構成を説明する図である。本発明に係る侵入検知機能付き安全位置検出装置の全体構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the modification of Example 1 of the safe position detection apparatus with an intrusion detection function of this invention. It is a figure explaining the whole structure of the safe position detection apparatus with an intrusion detection function which concerns on this invention. 本発明の侵入検知機能付き安全位置検出装置の実施例2の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of Example 2 of the safe position detection apparatus with an intrusion detection function of this invention.

本発明に係る侵入検知機能付き安全位置検出装置の実施の形態を実施例に基づいて図面を参照して、以下に説明する。なお、本明細書では、「侵入」という用語は、無断又は許可されたかどうかの如何に拘わらず、人(又は物)が立ち入ることを意味するものである。   Embodiments of a safe position detection apparatus with an intrusion detection function according to the present invention will be described below with reference to the drawings based on the embodiments. In the present specification, the term “intrusion” means that a person (or an object) enters regardless of whether or not permission is granted.

本発明の侵入検知機能付き安全位置検出装置は、侵入検知用の光センサ(ライトカーテン、マーカ等)と、人位置検出用センサ(人位置検出マーカ等)とを備えており、人の侵入を検知するとともに、人の位置の検出を同時に行う構成であることを特徴とする。   The safe position detection apparatus with an intrusion detection function of the present invention includes an intrusion detection optical sensor (light curtain, marker, etc.) and a human position detection sensor (human position detection marker, etc.), It is the structure which detects simultaneously a person's position while detecting.

図1は、本発明の侵入検知機能付き安全位置検出装置の実施例1の全体構成を説明する図である。この実施例1では、侵入検知用の光センサとして、ロボット1から所定距離離れた境界線(立ち入りを検知する領域を画定する線)に沿って配設された複数の反射型マーカ2が配置されライトカーテン3を構築している。また、人位置検出用センサとして、人の着衣の1又は複数の箇所に反射マーカ4が取り付けられている。   FIG. 1 is a diagram for explaining the overall configuration of Embodiment 1 of the safe position detecting apparatus with an intrusion detection function according to the present invention. In the first embodiment, a plurality of reflective markers 2 disposed along a boundary line (a line that delimits an entry detection area) that is a predetermined distance away from the robot 1 is disposed as an optical sensor for intrusion detection. The light curtain 3 is constructed. Moreover, the reflective marker 4 is attached to one or several places of a person's clothes as a human position detection sensor.

反射型マーカ2及びロボット1の設置されたサイト(場所)に光を照射するLED照明装置5が設けられており、侵入検知用の反射型マーカ2の反射光は、後記する光信号として受光器6で受光する。受光器6で受光した光信号は処理装置7(コンピュータが使用される。)により、処理され、受光パターンにより、人の侵入の有無、侵入位置等が分析される。例えば、人が侵入してきた場合には、侵入検知用の反射型マーカ2の反射光を遮光するために、侵入の有無及び上記境界線上の侵入位置を検出することができる。   The LED illumination device 5 that irradiates light to the reflection marker 2 and the site (place) where the robot 1 is installed is provided, and the reflected light of the reflection marker 2 for intrusion detection is received as an optical signal to be described later. 6 receives light. The optical signal received by the light receiver 6 is processed by a processing device 7 (a computer is used), and the presence / absence of a human intrusion, an intrusion position, and the like are analyzed by a light reception pattern. For example, when a person has entered, in order to block the reflected light of the reflection type marker 2 for intrusion detection, the presence / absence of intrusion and the intrusion position on the boundary line can be detected.

また、人が侵入してきた場合は、人の衣服に付けた反射マーカ4がLED照明装置5からの照射光を反射し、これが受光器6に入射することで、侵入及び侵入位置を検出することができる。   Further, when a person has entered, the reflection marker 4 attached to the person's clothes reflects the irradiation light from the LED illumination device 5 and enters the light receiver 6 to detect the intrusion and intrusion position. Can do.

複数方向からのLED照明装置5と、それらのLED照明装置5と対応する受光器6との組み合わせを、複数設ければ、人の侵入位置について3次元での検出が可能となる。   If a plurality of combinations of the LED illumination devices 5 from a plurality of directions and the light receivers 6 corresponding to the LED illumination devices 5 are provided, the intrusion position of a person can be detected in three dimensions.

なお、図1では、LED照明装置5と受光器6を別の箇所に設置したが、例えば、受光器6の周囲に複数のLEDを設ける等、一体的に設けた構成としてもよい。その場合は、反射マーカとしては、再帰性の反射材を用いたマーカとしてもよい。   In FIG. 1, the LED illumination device 5 and the light receiver 6 are installed at different locations. However, for example, a configuration in which a plurality of LEDs are provided around the light receiver 6 may be integrated. In that case, the reflective marker may be a marker using a retroreflecting material.

LED照明装置5は、符号器8に接続されている。この符号器8は、LED照明装置5から発光される光が、所定の元信号を所定の符号化方式でデジタル符号化した符号パターンとなる光信号となるように、LED照明装置5のLED光源の発光パターンを制御する。   The LED lighting device 5 is connected to the encoder 8. This encoder 8 is an LED light source of the LED illumination device 5 so that the light emitted from the LED illumination device 5 becomes an optical signal that is a code pattern obtained by digitally encoding a predetermined original signal by a predetermined encoding method. The light emission pattern is controlled.

所定の符号化方式でデジタル符号化した光信号としては、例えば、点灯と消灯の2値信号から成る元信号の4bitから成る信号ブロックの4つに加え、信号ブロック4つからリードソロモン符号化方式にて生成した誤り訂正符号ブロック4つから成る、符号ブロック8つから成る全体で32bitを1単位としている。元信号としては、ID番号や時刻信号、シーケンス番号などがある。このようなデジタル符号化した光信号となるような発光パターンで投光されたLED照明装置5からの光を、反射マーカで反射し、その反射光を受光器6で受光する。   As an optical signal digitally encoded by a predetermined encoding method, for example, in addition to four signal blocks consisting of 4 bits of the original signal consisting of binary signals that are turned on and off, four signal blocks are used as a Reed-Solomon encoding method. A total of 32 code blocks consisting of 4 error correction code blocks generated in (1) is defined as one unit. Examples of the original signal include an ID number, a time signal, and a sequence number. The light from the LED illuminating device 5 projected in such a light-emitting pattern as a digitally encoded optical signal is reflected by the reflection marker, and the reflected light is received by the light receiver 6.

このような発光パターンデジタル符号化した光信号を利用することで、受光器6で受光する光にノイズ(例えば、LED照明装置5以外の投光による反射光や光の隠れ)が含まれている場合を誤り検出復号処理により検出することができ、さらに、ノイズが小さい場合は、誤り訂正復号処理により自動的に訂正することができる。   By using such a light signal that is digitally encoded with the light emission pattern, the light received by the light receiver 6 includes noise (for example, reflected light or light hiding due to light projection other than the LED illumination device 5). The case can be detected by an error detection decoding process, and if the noise is small, it can be automatically corrected by the error correction decoding process.

本願発明では、上記のとおり、LED照明装置5のLED光源の光を、符号器8で制御して能動的に点減させ、所定の元信号を所定の符号化方式でデジタル符号化した符号パターンとして機能する光信号とし、これを投光し、その反射光を受光器6で受光し、図2に示すように、処理装置7で復号して、人の侵入の有無、侵入位置等を検知可能とし、またノイズの訂正等を可能とするものである。   In the present invention, as described above, the code pattern in which the light of the LED light source of the LED lighting device 5 is controlled by the encoder 8 to be actively reduced, and a predetermined original signal is digitally encoded by a predetermined encoding method. The light signal is projected, and the reflected light is received by the light receiver 6, and is decoded by the processing device 7 as shown in FIG. It is possible to correct noise and the like.

処理装置7は、復号手段9と、分析手段10とを備えており、これらの手段は、実際は、処理装置7(コンピュータ)の記憶装置(図示せず)に搭載されたソフトに従って、CPUが復号、分析の機能を発揮する動作手段である。あるいは、これらの手段は、デジタル回路(例.XILINX社のFPGAチップ(XC3S250E))で構成されたハードウェアロジックに従って、復号、分析の機能を発揮する手段でもよい。   The processing device 7 includes decryption means 9 and analysis means 10, which are actually decrypted by the CPU according to software installed in a storage device (not shown) of the processing device 7 (computer). It is an operation means that performs the analysis function. Alternatively, these means may be means for exhibiting decoding and analysis functions in accordance with hardware logic configured by a digital circuit (eg, FPGA chip (XC3S250E) manufactured by XILINX).

復号手段9は、受光器6からの受信側の符号ブロック信号を、所定の復号方式に基づき復号処理し、復号された信号ブロック、あるいは復号処理の過程で誤りを検出、あるいは誤りを訂正して分析手段10に送る。分析手段10は、復号手段9から送信され入力された信号ブロックと元信号とを比較し、また誤りの検知結果、あるいは誤りの訂正結果を分析し、人の侵入の有無、侵入位置等が分析可能とするものである。   The decoding means 9 decodes the receiving side code block signal from the light receiver 6 based on a predetermined decoding method, detects an error in the decoded signal block or in the course of the decoding process, or corrects the error. Send to analysis means 10. The analysis means 10 compares the input signal block transmitted from the decoding means 9 with the original signal, analyzes the error detection result or error correction result, and analyzes the presence / absence of a human intrusion, the intrusion position, etc. It is possible.

(変形例)
図3は、実施例1の変形例の全体構成を示す図である。この変形例は、上記実施例1とほぼ同じであるが、光を投光する照明装置として、LED照明装置5だけではなく、レーザ照明装置11をも使用し、投光されたレーザ光の物体からの反射光による光点13でライトカーテン12を構成するとともに、反射型マーカ14を人に取り付けた構成を特徴とする。
(Modification)
FIG. 3 is a diagram illustrating an overall configuration of a modified example of the first embodiment. This modified example is substantially the same as the first embodiment, but not only the LED illuminating device 5 but also the laser illuminating device 11 is used as the illuminating device that projects light, and the projected laser beam object. The light curtain 12 is constituted by the light spot 13 by the reflected light from the light, and the reflection type marker 14 is attached to a person.

この変形例では、LED照明装置5に加えて、レーザ照明装置11も符号器8に接続されており、LED照明装置5だけでなく、レーザ照明装置11のレーザ光源の発光パターンも制御して、所定の符号パターンとなるデジタル符号化した光信号となるようにする。   In this modification, in addition to the LED illumination device 5, the laser illumination device 11 is also connected to the encoder 8, and not only the LED illumination device 5 but also the light emission pattern of the laser light source of the laser illumination device 11 is controlled, The optical signal is a digitally encoded optical signal having a predetermined code pattern.

投光されたレーザ光は、侵入検知のためにロボット1から所定距離離れた境界線に沿って照射され、物体からの反射光によりライトカーテン12を構成する複数の光点13からの反射光と、LED照明装置5から投光された光が人にとりつけた反射型マーカの14で反射した反射光の両方が、受光器6で受光される。これにより、上記実施例1と同様に、人の侵入を検知するとともに、人の位置の検出を同時に行うことが可能となる。   The projected laser light is irradiated along a boundary line separated from the robot 1 by a predetermined distance for intrusion detection, and reflected light from a plurality of light spots 13 constituting the light curtain 12 by reflected light from the object. Both of the reflected light reflected by the reflective marker 14 attached to the person by the light projected from the LED lighting device 5 are received by the light receiver 6. As a result, as in the first embodiment, it is possible to detect the entry of a person and simultaneously detect the position of the person.

図4(a)は、本発明の侵入検知機能付き安全位置検出装置の実施例2の全体構成を説明する図である。この実施例2は、実施例1とほぼ同じであるが、つぎのような構成を特徴とする。   FIG. 4A is a diagram for explaining the overall configuration of a second embodiment of the safe position detection apparatus with an intrusion detection function according to the present invention. The second embodiment is substantially the same as the first embodiment, but is characterized by the following configuration.

実施例1では、侵入検知用の光センサのライトカーテン3として、反射型マーカ2をロボッ1トから所定距離離れた境界線に沿って複数配設し、また、人位置検出用センサとして、人の着衣に反射マーカ4を取り付け、LED照明装置5で、送信信号として機能する発光パターンで発光する光を投光し、反射光を受光器6で受光する構成とした。   In the first embodiment, a plurality of reflective markers 2 are arranged along a boundary line that is a predetermined distance away from the robot 1 as the light curtain 3 of the photosensor for intrusion detection. The reflective marker 4 is attached to the clothes, and the LED illumination device 5 is configured to project light emitted with a light emission pattern that functions as a transmission signal, and receive the reflected light with the light receiver 6.

しかし、実施例2では、侵入検知用の光センサのライトカーテン14として、図4(a)に示すように、発光型マーカ15(例.LED発光装置)を搭載した基板16をロボット1から所定距離離れた境界線に沿って複数配設し、また、人位置検出用センサとして、同様の発光型マーカ15を搭載した基板16を人の着衣に取り付けた。   However, in the second embodiment, as the light curtain 14 of the light sensor for intrusion detection, a substrate 16 on which a light emitting marker 15 (eg, LED light emitting device) is mounted is predetermined from the robot 1 as shown in FIG. A plurality of substrates 16 are arranged along a boundary line separated from each other, and a substrate 16 on which a similar light emitting marker 15 is mounted as a human position detection sensor is attached to a person's clothes.

発光型マーカは、図4(b)に示すように、基板16に設けられた符号発生器17(例.XILINX社のFPGAチップ(XC3S250E))によって、所定の符号パターンとなるデジタル符号化した光信号を発光するように、発光パターンが制御される。発光された光は、受光器6で受光される。これにより、人の侵入を検知するとともに、人の位置の検出を同時に行うことが可能となる。   As shown in FIG. 4B, the light emitting type marker is a digitally encoded light that becomes a predetermined code pattern by a code generator 17 (eg, FPGA chip (XC3S250E) manufactured by XILINX) provided on the substrate 16. The light emission pattern is controlled to emit a signal. The emitted light is received by the light receiver 6. Thereby, it is possible to detect the intrusion of a person and simultaneously detect the position of the person.

以上、本発明に係る侵入検知機能付き安全位置検出装置の実施の形態及び実施例を図面を参照して説明したが、本発明はこのような実施例に限定されることなく、特許請求の範囲記載の技術的事項の範囲内で、いろいろな実施例があることは言うまでもない。   As mentioned above, although embodiment and the Example of the safe position detection apparatus with an intrusion detection function which concern on this invention were described with reference to drawings, this invention is not limited to such an Example, Claim It goes without saying that there are various embodiments within the scope of the technical matter described.

本発明に係る侵入検知機能付き安全位置検出装置は、作業者がロボットとともに作業する環境において、作業者の安全保護上、きわめて有用であり、作業用ロボットだけでなく今後活用が望まれる家庭用のロボット、介護や福祉分野におけるロボット等を利用する環境に好適である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The safe position detection device with an intrusion detection function according to the present invention is extremely useful for safety protection of an operator in an environment where the operator works with a robot, and is not only used for a work robot but also for household use that is desired to be used in the future. It is suitable for environments using robots, robots in the field of nursing care and welfare.

1 ロボット
2 反射型マーカ
3、12、14 ライトカーテン
4 反射マーカ
5 LED照明装置
6 受光器
7 処理装置
8 符号器
9 復号手段
10 分析手段
11 レーザ照明装置
13 光点
15 発光型マーカ
16 基板
17 符号発生器
18 照明装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot 2 Reflective marker 3, 12, 14 Light curtain 4 Reflective marker 5 LED illumination apparatus 6 Light receiver 7 Processing apparatus 8 Encoder 9 Decoding means 10 Analyzing means 11 Laser illumination apparatus 13 Light spot 15 Light emission type marker 16 Substrate 17 Code | symbol Generator 18 Lighting device

Claims (1)

ロボットから所定距離離れた立ち入りを検知する領域を画定する境界線に沿って配設されライトカーテンを構成する複数の侵入検知センサ用のマーカと、人に取り付けた人位置検出用センサ用のマーカと、前記侵入検知センサ用のマーカ及び人位置検出用センサ用のマーカからの光を受光する受光器とを備え、前記侵入検知センサ用のマーカ及び人位置検出用センサ用のマーカからの光は、所定の符号パターンとなるデジタル符号化した光信号である侵入検知機能付き安全位置検出装置において
前記ライトカーテンを構成する複数の侵入検知センサ用のマーカ及び人に取り付けた人位置検出用センサ用のマーカは、それぞれ発光型のマーカであって
前記発光型のマーカは、それぞれ発光装置が基板に搭載されるとともに、当該基板に設けられた符号発生器によって、少なくとも点灯と消灯の2値信号からなる元信号、ID番号からなる元信号、時刻信号からなる元信号を、所定の符号パターンとなるデジタル符号化した光信号を発光するように発光パターンが制御されることを特徴とする侵入検知機能付き安全位置検出装置。
Markers for a plurality of intrusion detection sensors that are arranged along a boundary line that defines an area for detecting entry at a predetermined distance from the robot and that constitute a light curtain, and markers for a human position detection sensor attached to a person A light receiver for receiving light from the marker for the intrusion detection sensor and the marker for the human position detection sensor, and the light from the marker for the intrusion detection sensor and the marker for the human position detection sensor is: In a safe position detection device with an intrusion detection function, which is a digitally encoded optical signal having a predetermined code pattern ,
Marker for human position detection sensor attached to the marker and human for multiple intrusion sensors constituting the light curtain, I Oh each emitting marker,
Each of the light emitting type markers has a light emitting device mounted on a substrate, and by a code generator provided on the substrate, at least an original signal consisting of a binary signal that is turned on and off, an original signal consisting of an ID number, and a time A safe position detecting device with an intrusion detection function , wherein a light emission pattern is controlled so as to emit an optical signal obtained by digitally encoding an original signal composed of a signal into a predetermined code pattern .
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