JPH0899285A - ロボットの衝突防止装置 - Google Patents
ロボットの衝突防止装置Info
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- JPH0899285A JPH0899285A JP23874094A JP23874094A JPH0899285A JP H0899285 A JPH0899285 A JP H0899285A JP 23874094 A JP23874094 A JP 23874094A JP 23874094 A JP23874094 A JP 23874094A JP H0899285 A JPH0899285 A JP H0899285A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 ロボットとその周辺の構造物との衝突を確実
に防止することができるロボットの衝突防止装置を提供
する。 【構成】 アーム1の突出部である関節6に取付けた非
接触距離センサ14a,14b,14cと、これらの検
出信号a,b,cをA/D変換部15aを介して入力し
検出信号a,b,cに基づいて関節6が周辺の構造物に
近接したか否かを確認する近接チェック部15bと、こ
の近接チェック部15bの確認結果を表す信号に基づい
てLEDを発光し音を発生して操作者に関節6が周辺の
構造物に近接したことを知らせる表示部16a及び警報
部16bとを有する。
に防止することができるロボットの衝突防止装置を提供
する。 【構成】 アーム1の突出部である関節6に取付けた非
接触距離センサ14a,14b,14cと、これらの検
出信号a,b,cをA/D変換部15aを介して入力し
検出信号a,b,cに基づいて関節6が周辺の構造物に
近接したか否かを確認する近接チェック部15bと、こ
の近接チェック部15bの確認結果を表す信号に基づい
てLEDを発光し音を発生して操作者に関節6が周辺の
構造物に近接したことを知らせる表示部16a及び警報
部16bとを有する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はロボットの衝突防止装置
に関し、ロボットとその周辺の構造物(周辺装置等)と
の接触や衝突(以下単にこれらを衝突という)を未前に
防止する場合に適用して有用なものである。
に関し、ロボットとその周辺の構造物(周辺装置等)と
の接触や衝突(以下単にこれらを衝突という)を未前に
防止する場合に適用して有用なものである。
【0002】
【従来の技術】ロボットとその周辺の構造物との衝突に
対処する従来の手段としては、ロボットのアームにゴム
製のストッパーを設けてアームどうしやアームとロボッ
ト本体とが衝突した際の衝撃を緩和する構造的な対処手
段や、ロボットコントローラにおいてロボットの移動距
離と指令パルスとの偏差からロボットの衝突を検出する
手段、即ちロボットの各軸(を動かすサーボモータ)は
移動を指示する指令パルスによって動作するため正常に
動作したとき(即ち指令パルス分動作したとき)にはロ
ボットの移動距離(実移動パルス数)と指令パルスが一
致する一方、ロボットが衝突しているときにはいくら指
令パルスが出力されていてもロボットの移動が伴わない
ためにロボットの移動距離と指令パルスとの偏差が蓄積
されることから、この偏差によってロボットの衝突を検
出してロボットを停止(サーボモータをOFF)する手
段が採られている。またソフトウェアでロボットの各軸
の動作範囲を制限してロボットの衝突を未前に防止する
手段も採られている。
対処する従来の手段としては、ロボットのアームにゴム
製のストッパーを設けてアームどうしやアームとロボッ
ト本体とが衝突した際の衝撃を緩和する構造的な対処手
段や、ロボットコントローラにおいてロボットの移動距
離と指令パルスとの偏差からロボットの衝突を検出する
手段、即ちロボットの各軸(を動かすサーボモータ)は
移動を指示する指令パルスによって動作するため正常に
動作したとき(即ち指令パルス分動作したとき)にはロ
ボットの移動距離(実移動パルス数)と指令パルスが一
致する一方、ロボットが衝突しているときにはいくら指
令パルスが出力されていてもロボットの移動が伴わない
ためにロボットの移動距離と指令パルスとの偏差が蓄積
されることから、この偏差によってロボットの衝突を検
出してロボットを停止(サーボモータをOFF)する手
段が採られている。またソフトウェアでロボットの各軸
の動作範囲を制限してロボットの衝突を未前に防止する
手段も採られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術のうち、構造的な手段や移動距離と指令パルスとの
偏差からロボットの衝突を検出する手段ではロボットの
衝突を未前に防ぐことはできない。従って操作者はロボ
ットの教示作業等を行う場合、絶えずロボットの周辺を
直接目視しながらロボットのインチング操作を行ってロ
ボットの衝突を防止する必要がある。また目視をするた
めに作業者が場所を移動しなければならないような場合
もある。このため作業者の負担が大きく、また見落とし
(見落としがちな部分としてロボットアームの突出部分
が挙げられる)によってロボットを衝突させてしまうこ
ともある。
技術のうち、構造的な手段や移動距離と指令パルスとの
偏差からロボットの衝突を検出する手段ではロボットの
衝突を未前に防ぐことはできない。従って操作者はロボ
ットの教示作業等を行う場合、絶えずロボットの周辺を
直接目視しながらロボットのインチング操作を行ってロ
ボットの衝突を防止する必要がある。また目視をするた
めに作業者が場所を移動しなければならないような場合
もある。このため作業者の負担が大きく、また見落とし
(見落としがちな部分としてロボットアームの突出部分
が挙げられる)によってロボットを衝突させてしまうこ
ともある。
【0004】またソフトウェアによってロボットの衝突
を防止する手段においても上記と同様の問題点を有す
る。即ちソフトウェアによって制限した動作範囲内で全
ての作業を行うことができればよいが、1台のロボット
で数種の工程をこなすためには前記動作範囲がこの全工
程を考慮した範囲となってしまい、特定の場合には動作
範囲が広いため動作範囲の制限を広く取らざるを得ない
ことから、ソフトウェアによる動作範囲の制限だけでは
充分にロボットの衝突(特に周辺装置との衝突)を防止
することができず、やはり上記と同様の問題点を有す
る。
を防止する手段においても上記と同様の問題点を有す
る。即ちソフトウェアによって制限した動作範囲内で全
ての作業を行うことができればよいが、1台のロボット
で数種の工程をこなすためには前記動作範囲がこの全工
程を考慮した範囲となってしまい、特定の場合には動作
範囲が広いため動作範囲の制限を広く取らざるを得ない
ことから、ソフトウェアによる動作範囲の制限だけでは
充分にロボットの衝突(特に周辺装置との衝突)を防止
することができず、やはり上記と同様の問題点を有す
る。
【0005】従って本発明は上記従来技術に鑑み、ロボ
ットとその周辺の構造物との衝突を確実に防止すること
ができるロボットの衝突防止装置を提供することを目的
とする。
ットとその周辺の構造物との衝突を確実に防止すること
ができるロボットの衝突防止装置を提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の第1の構成は、周辺の構造物との衝突の可能性を有
するロボットの1箇所又は2箇所以上の所定部に、この
所定部と前記構造物との距離を検出可能に取付けた1つ
又は2つ以上の距離センサと、この距離センサの検出信
号に基づいて前記所定部が前記構造物に近接したか否か
を確認する近接チェック手段と、この近接チェック手段
の確認結果に基づいて前記所定部が前記構造物に近接し
たことを作業者に知らせる警報手段とを有することを特
徴とする。
明の第1の構成は、周辺の構造物との衝突の可能性を有
するロボットの1箇所又は2箇所以上の所定部に、この
所定部と前記構造物との距離を検出可能に取付けた1つ
又は2つ以上の距離センサと、この距離センサの検出信
号に基づいて前記所定部が前記構造物に近接したか否か
を確認する近接チェック手段と、この近接チェック手段
の確認結果に基づいて前記所定部が前記構造物に近接し
たことを作業者に知らせる警報手段とを有することを特
徴とする。
【0007】また上記目的を達成する本発明の第2の構
成は、上記第1の構成において、警報手段が、ロボット
の所定部が何れの方向において周辺の構造物に近接した
かを表示する表示画面を備えたものであること特徴とす
る。
成は、上記第1の構成において、警報手段が、ロボット
の所定部が何れの方向において周辺の構造物に近接した
かを表示する表示画面を備えたものであること特徴とす
る。
【0008】
【作用】上記第1及び第2の構成の本発明によれば、ロ
ボットの所定部が周辺の構造物に近接すると、近接チェ
ック手段がこのときの距離センサの検出信号に基づいて
前記所定部が前記構造物に近接したことを確認し、警報
手段がこのときの近接チェック手段の確認結果に基づい
て作業者に前記所定部が前記構造物に近接したことを知
らせる。また警報手段に表示画面を備えることにより、
この表示画面の表示によって作業者はロボットの何れの
所定部が何れの方向において周辺の構造物に近接したか
を容易に知ることができる。
ボットの所定部が周辺の構造物に近接すると、近接チェ
ック手段がこのときの距離センサの検出信号に基づいて
前記所定部が前記構造物に近接したことを確認し、警報
手段がこのときの近接チェック手段の確認結果に基づい
て作業者に前記所定部が前記構造物に近接したことを知
らせる。また警報手段に表示画面を備えることにより、
この表示画面の表示によって作業者はロボットの何れの
所定部が何れの方向において周辺の構造物に近接したか
を容易に知ることができる。
【0009】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
明する。
【0010】図1は本発明の実施例に係るロボットの衝
突防止装置の構成を示すブロック図、図2は図1に示す
距離センサの詳細な取付け位置を示す図であって、
(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図(後
方より見た図)である。
突防止装置の構成を示すブロック図、図2は図1に示す
距離センサの詳細な取付け位置を示す図であって、
(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面図(後
方より見た図)である。
【0011】図1に示すように本実施例に係るロボット
の衝突防止装置は、ロボットのアーム1の衝突を防止す
るものであって、アーム1の関節6に設けられた近接セ
ンサタイプ等の非接触距離センサ14a,14b,14
cと、ロボットのコントローラ15に設けられたA/D
変換部15a及び近接チェック部15bと、操作箱16
に設けられた警報手段である表示部16a及び警報部1
6bとを有している。
の衝突防止装置は、ロボットのアーム1の衝突を防止す
るものであって、アーム1の関節6に設けられた近接セ
ンサタイプ等の非接触距離センサ14a,14b,14
cと、ロボットのコントローラ15に設けられたA/D
変換部15a及び近接チェック部15bと、操作箱16
に設けられた警報手段である表示部16a及び警報部1
6bとを有している。
【0012】アーム1は、1軸3、2軸5、3軸7、4
軸9、5軸11及び6軸13と、これらの各軸を順に連
結すると共にこれらの各軸を駆動する関節2,4,6,
8,10,12とを有して構成されている。距離センサ
14a,14b,14cは、前述の如く、上記構成のア
ーム1における3軸7の関節6に取付けられている。詳
細には図2(a)(b)(c)に示すように、関節6の
左右に距離センサ14b,14cが取付けられ、関節6
の後端に距離センサ14aが取付けられている。従って
距離センサ14aは関節6の後方の占位する構造物との
距離を検出し、距離センサ14b,14cは関節6の左
右方向に占位する構造物との距離を各々検出する。
軸9、5軸11及び6軸13と、これらの各軸を順に連
結すると共にこれらの各軸を駆動する関節2,4,6,
8,10,12とを有して構成されている。距離センサ
14a,14b,14cは、前述の如く、上記構成のア
ーム1における3軸7の関節6に取付けられている。詳
細には図2(a)(b)(c)に示すように、関節6の
左右に距離センサ14b,14cが取付けられ、関節6
の後端に距離センサ14aが取付けられている。従って
距離センサ14aは関節6の後方の占位する構造物との
距離を検出し、距離センサ14b,14cは関節6の左
右方向に占位する構造物との距離を各々検出する。
【0013】A/D変換部15aでは、距離センサ14
a,14b,14cの各検出信号a,b,cを入力し、
これらをA/D変換して近接チェック部15bへ出力す
る。近接チェック部15bでは、A/D変換部15aを
介して入力した距離センサ14a,14b,14cの各
検出信号a,b,cに基づいて関節6が周辺の構造物に
近接したか否かを確認すると共に、近接したことを確認
したときにはこの確認結果を表す信号を表示部16a及
び警報部16bへ出力する。
a,14b,14cの各検出信号a,b,cを入力し、
これらをA/D変換して近接チェック部15bへ出力す
る。近接チェック部15bでは、A/D変換部15aを
介して入力した距離センサ14a,14b,14cの各
検出信号a,b,cに基づいて関節6が周辺の構造物に
近接したか否かを確認すると共に、近接したことを確認
したときにはこの確認結果を表す信号を表示部16a及
び警報部16bへ出力する。
【0014】表示部16a及び警報部16bでは、近接
チェック部15bから確認結果を表す信号を入力する
と、この信号に応じてLEDを発光すると共に音を発生
して、操作者に関節6が周辺の構造物に近接したことを
知らせる。なお図1中の16cはインチング操作等を行
う操作部である。
チェック部15bから確認結果を表す信号を入力する
と、この信号に応じてLEDを発光すると共に音を発生
して、操作者に関節6が周辺の構造物に近接したことを
知らせる。なお図1中の16cはインチング操作等を行
う操作部である。
【0015】従って上記構成のロボットの衝突防止装置
によれば、関節6が後方にまたは左右方向に移動(図1
及び図2参照)して後方又は左右方向に占位する構造物
に近接すると、近接チェック部15bにおいてこのとき
の距離センサ14aの検出信号a又は距離センサ14
b,14cの検出信号b,c基づき関節6が前記の構造
物に近接したことが確認され、この確認結果に応じて表
示部16aではLEDが発光され警報部16bでは音が
発せられる。かくして操作者に関節6が前記構造物に近
接したことを確実に知らせることができ、関節6が前記
構造物に衝突するのを確実に防止することができる。
によれば、関節6が後方にまたは左右方向に移動(図1
及び図2参照)して後方又は左右方向に占位する構造物
に近接すると、近接チェック部15bにおいてこのとき
の距離センサ14aの検出信号a又は距離センサ14
b,14cの検出信号b,c基づき関節6が前記の構造
物に近接したことが確認され、この確認結果に応じて表
示部16aではLEDが発光され警報部16bでは音が
発せられる。かくして操作者に関節6が前記構造物に近
接したことを確実に知らせることができ、関節6が前記
構造物に衝突するのを確実に防止することができる。
【0016】また関節6を目視することなく関節6が周
辺の構造物に近接したことを知ることができるため、作
業者による目視確認箇所が減少しインチング操作等をよ
り安全により素早い判断で行うことができ、目視確認の
ために作業者が立ち位置を移動しなければならない回数
が減少して作業効率が向上し、更に作業者は手先部分の
インチング操作に集中することができる。また衝突を未
前に防止することができるため、従来のように衝突後の
復帰に時間を要するということがない。
辺の構造物に近接したことを知ることができるため、作
業者による目視確認箇所が減少しインチング操作等をよ
り安全により素早い判断で行うことができ、目視確認の
ために作業者が立ち位置を移動しなければならない回数
が減少して作業効率が向上し、更に作業者は手先部分の
インチング操作に集中することができる。また衝突を未
前に防止することができるため、従来のように衝突後の
復帰に時間を要するということがない。
【0017】なお上記実施例では表示部16aにおける
LEDの発光と警報部16bにおける音の発生のみによ
って関節6が周辺の構造物に近接したことを操作者に知
らせるが、関節6が何れの方向において周辺の構造物に
近接しているかがわかるよう操作部16c等の表示画面
に表示してもよい。例えば図3に示すように表示画面1
7に、関節6及び距離センサ14a,14b,14cの
絵6′,14a′,14b′,14c′を表示すると共
に、距離センサ14aの検出信号aに基づいて関節6の
近接が確認されたときには距離センサ14aの絵14
a′を指示する矢印18aを表示し、同様に距離センサ
14b又は14cの検出信号b又はcに基づいて関節6
の近接が確認されたときには距離センサ14b又は14
cの絵14b′又は14c′を指示する矢印18b又1
8cを表示する。これにより操作者は関節6を目視する
ことなく関節6が何れの方向において構造物に近接して
いるかを容易に知ることができる。
LEDの発光と警報部16bにおける音の発生のみによ
って関節6が周辺の構造物に近接したことを操作者に知
らせるが、関節6が何れの方向において周辺の構造物に
近接しているかがわかるよう操作部16c等の表示画面
に表示してもよい。例えば図3に示すように表示画面1
7に、関節6及び距離センサ14a,14b,14cの
絵6′,14a′,14b′,14c′を表示すると共
に、距離センサ14aの検出信号aに基づいて関節6の
近接が確認されたときには距離センサ14aの絵14
a′を指示する矢印18aを表示し、同様に距離センサ
14b又は14cの検出信号b又はcに基づいて関節6
の近接が確認されたときには距離センサ14b又は14
cの絵14b′又は14c′を指示する矢印18b又1
8cを表示する。これにより操作者は関節6を目視する
ことなく関節6が何れの方向において構造物に近接して
いるかを容易に知ることができる。
【0018】また上記実施例では関節6に3つの距離セ
ンサ14a,14b,14cを取付けたが、これは2軸
5の回転による関節6と後方の構造物との衝突を防止す
ることに重点をおいたためである。従ってこれに限定す
るものではなく必要に応じて適宜取付ける距離センサの
個数や向き(上向き等)を決定すればよい。また上記実
施例ではアーム1の構造から関節6が突出部となるた
め、この関節6に距離センサ14a,14b,14cを
取付けたが、アームの構造によって複数の突出部がある
場合には各々の突出部に距離センサを設けてもよく、更
には必要に応じてかかる突出部以外の部分にも距離セン
サを取付けてもよい。なお複数部に距離センサを取付け
る場合には、各部毎のLEDを表示部16aに設けた
り、各部毎の絵を表示画面17に表示することにより、
操作者はロボットの何れの部分が何れの方向において周
辺の構造物に近接しているかを当該部分を目視すること
なく容易に知ることができる。
ンサ14a,14b,14cを取付けたが、これは2軸
5の回転による関節6と後方の構造物との衝突を防止す
ることに重点をおいたためである。従ってこれに限定す
るものではなく必要に応じて適宜取付ける距離センサの
個数や向き(上向き等)を決定すればよい。また上記実
施例ではアーム1の構造から関節6が突出部となるた
め、この関節6に距離センサ14a,14b,14cを
取付けたが、アームの構造によって複数の突出部がある
場合には各々の突出部に距離センサを設けてもよく、更
には必要に応じてかかる突出部以外の部分にも距離セン
サを取付けてもよい。なお複数部に距離センサを取付け
る場合には、各部毎のLEDを表示部16aに設けた
り、各部毎の絵を表示画面17に表示することにより、
操作者はロボットの何れの部分が何れの方向において周
辺の構造物に近接しているかを当該部分を目視すること
なく容易に知ることができる。
【0019】また上記実施例では表示部16a、警報部
16b及び表示画面17を操作箱16に設けているが、
必ずしもこれに限定するものではなく、これらは操作者
が容易に確認できるよう操作者の近傍に設けられていれ
ばよい。
16b及び表示画面17を操作箱16に設けているが、
必ずしもこれに限定するものではなく、これらは操作者
が容易に確認できるよう操作者の近傍に設けられていれ
ばよい。
【0020】
【発明の効果】以上実施例と共に具体的に説明したよう
に本発明によれば、ロボットの所定部が周辺の構造物に
近接したことを確実に操作者に知らせることができるた
め、前記所定部が前記構造物に衝突するのを確実に防止
することができる。また前記所定部を目視することなく
前記所定部が前記構造物に近接したことを知ることがで
きるため、作業者による目視確認箇所が減少しインチン
グ操作等をより安全により素早い判断で行うことがで
き、目視確認のために作業者が立ち位置を移動しなけれ
ばならない回数が減少して作業効率が向上し、更に作業
者は前記所定部以外の部分に集中してインチング操作等
を行うことができる。また表示画面の表示によって作業
者はロボットの何れの所定部が何れの方向において周辺
の構造物に近接したかを容易に知ることができる。
に本発明によれば、ロボットの所定部が周辺の構造物に
近接したことを確実に操作者に知らせることができるた
め、前記所定部が前記構造物に衝突するのを確実に防止
することができる。また前記所定部を目視することなく
前記所定部が前記構造物に近接したことを知ることがで
きるため、作業者による目視確認箇所が減少しインチン
グ操作等をより安全により素早い判断で行うことがで
き、目視確認のために作業者が立ち位置を移動しなけれ
ばならない回数が減少して作業効率が向上し、更に作業
者は前記所定部以外の部分に集中してインチング操作等
を行うことができる。また表示画面の表示によって作業
者はロボットの何れの所定部が何れの方向において周辺
の構造物に近接したかを容易に知ることができる。
【図1】本発明の実施例に係るロボットの衝突防止装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示す距離センサの詳細な取付け位置を示
す図であって、(a)は平面図、(b)は正面図、
(c)は側面図(後方より見た図)である。
す図であって、(a)は平面図、(b)は正面図、
(c)は側面図(後方より見た図)である。
【図3】表示画面の表示内容を示す説明図である。
1 アーム 2,4,6,8,10,12 関節 3 1軸 5 2軸 7 3軸 9 4軸 11 5軸 13 6軸 14a,14b,14c 非接触距離センサ 15 ロボットコントローラ 15a A/D変換部 15b 近接チェック部 16 操作箱 16a 表示部 16b 警報部 16c 操作部 17 表示画面 6′ 関節6の絵 14a′ 非接触距離センサ14aの絵 14b′ 非接触距離センサ14bの絵 14c′ 非接触距離センサ14cの絵 18a,18b,18c 矢印 a,b,c 検出信号
Claims (2)
- 【請求項1】 周辺の構造物との衝突の可能性を有する
ロボットの1箇所又は2箇所以上の所定部に、この所定
部と前記構造物との距離を検出可能に取付けた1つ又は
2つ以上の距離センサと、 この距離センサの検出信号に基づいて前記所定部が前記
構造物に近接したか否かを確認する近接チェック手段
と、 この近接チェック手段の確認結果に基づいて前記所定部
が前記構造物に近接したことを作業者に知らせる警報手
段とを有することを特徴とするロボットの衝突防止装
置。 - 【請求項2】 請求項1に記載するロボットの衝突防止
装置において、 警報手段が、ロボットの所定部が何れの方向において周
辺の構造物に近接したかを表示する表示画面を備えたも
のであること特徴とするロボットの衝突防止装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23874094A JPH0899285A (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | ロボットの衝突防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23874094A JPH0899285A (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | ロボットの衝突防止装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0899285A true JPH0899285A (ja) | 1996-04-16 |
Family
ID=17034558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23874094A Withdrawn JPH0899285A (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | ロボットの衝突防止装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0899285A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1304178C (zh) * | 2004-05-24 | 2007-03-14 | 熊勇刚 | 一种多机械臂机器人关节间的碰撞检测方法 |
CN107741793A (zh) * | 2013-08-07 | 2018-02-27 | 华为终端有限公司 | 一种防止误触碰触摸屏的方法和装置 |
KR101866128B1 (ko) * | 2017-03-24 | 2018-07-13 | 경남대학교 산학협력단 | 충돌방지기능을 구비한 고온환경 작업용 6축 수직 다관절 로봇 |
CN114924513A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-08-19 | 中迪机器人(盐城)有限公司 | 一种多机器人协同控制系统及方法 |
-
1994
- 1994-10-03 JP JP23874094A patent/JPH0899285A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
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