TW201820061A - 防碰撞系統及防碰撞方法 - Google Patents

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Abstract

一種防碰撞系統，用以防止一物件碰撞一機械手臂，其中機器手臂包含有一控制器，且防碰撞系統包含：一第一影像感測器、一視覺處理單元及一處理單元。第一影像感測器用以擷取一第一影像。視覺處理單元用以接收第一影像，並辨識第一影像中的一物件及估計物件的一物件預估運動路徑。處理單元用以連接控制器以讀取機械手臂的一手臂運動路徑及估算機械手臂之一手臂預估路徑，並分析第一影像以建立一座標系統，依據機械手臂之手臂預估路徑及物件的物件預估運動路徑，以判斷物件是否將會與機械手臂發生碰撞。

Description

防碰撞系統及防碰撞方法
本案是有關於一種防碰撞系統及防碰撞方法。特別是有關於一種應用於機械手臂的防碰撞系統及防碰撞方法。
一般而言，機械手臂係以剛體及伺服馬達所組成之精密機械，一旦發生非預期的碰撞時，會影響機械手臂各軸運作的精密度，甚至可能會損壞伺服馬達或是零組件。在機械手臂中各部件的連續結構下，零組件更換往往都是整批汰換，更換伺服馬達或零組件後的機械手臂也需要在進行精密測試與校正才可復工，維護成本與時間相對其他精密機械要來的高出許多。
有鑑於此，有效的預防伺服馬達損壞，有助於減低機械手臂的維護成本，因此如何在機器手臂運作時可偵測是否有非預期物件進入，且當有非預期物件進入時可即時調整機械手臂的運作 狀態，以避免伺服馬達損壞，已成為本領域相關人員所需解決的問題。
為解決上述課題，本案之一態樣是提供一種一種防碰撞系統，以防止一物件碰撞一機械手臂，其中機器手臂包含有一控制器，且防碰撞系統包含：一第一影像感測器、一視覺處理單元及一處理單元。第一影像感測器用以擷取一第一影像。視覺處理單元用以接收第一影像，並辨識第一影像中的一物件及估計物件的一物件預估運動路徑。處理單元用以連接控制器以讀取機械手臂的一手臂運動路徑及估算機械手臂之一手臂預估路徑，並分析第一影像以建立一座標系統，依據機械手臂之手臂預估路徑及物件的物件預估運動路徑，以判斷物件是否將會與機械手臂發生碰撞。其中，當處理單元判斷物件將會與機械手臂發生碰撞時，調整機械手臂之運作狀態。
本案之另一態樣是提供一種防碰撞方法，用以防止一物件碰撞一機械手臂，其中機器手臂包含有一控制器，且防碰撞方法包含：藉由第一影像感測器擷取一第一影像；藉由一視覺處理單元接收第一影像，並辨識第一影像中的一物件及估計物件的一預估運動路徑；以及藉由一處理單元 連接控制器以讀取機械手臂的一手臂運動路徑及估算機械手臂之一手臂預估路徑，並分析第一影像以建立一座標系統，依據機械手臂之手臂預估路徑及物件的物件預估運動路徑，以判斷物件是否將會與機械手臂發生碰撞；其中，當處理單元判斷物件將會與機械手臂發生碰撞時，調整機械手臂之運作狀態。
綜上，本案藉由視覺處理單元辨識影像中是否有非預期進入的物件，若有則處理單元可即時估計物件的物件預估運動路徑，再依據機械手臂之手臂預估路徑及物件的物件預估運動路徑，以判斷物件是否將會與機械手臂發生碰撞。此外，在機械手臂運作中，若處理單元判斷有非預期物件進入時，可即時令機器手臂停止動作或修改為順應模式，順應模式為伺服馬達處在無內部電力驅動下，外在力改變馬達的旋轉角(即手臂受到力或力矩所反映的位移)，使得外在力不會造成馬達的損壞。防止機械手臂在逆向/反作用力狀態下受力，藉此可避免機械手臂與物體產生碰撞而讓伺服馬達損傷，並達到避免伺服馬達損壞之功效。
100、300‧‧‧防碰撞系統
120、121‧‧‧影像感測器
L1、L2‧‧‧軸線
Ra1、Ra2‧‧‧範圍
M1、M2‧‧‧馬達
101‧‧‧基座
110‧‧‧第一臂
111‧‧‧第二臂
A1、A2‧‧‧機械手臂
130‧‧‧嵌入式系統
140‧‧‧控制器
131‧‧‧處理單元
132‧‧‧視覺處理單元
400‧‧‧防碰撞方法
410~450‧‧‧步驟
a‧‧‧物件預估運動路徑
b‧‧‧手臂預估路徑
OBJ‧‧‧物件
為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖示之說明如下：第1圖為根據本案一實施例繪示的一種防碰撞系統的示意圖；第2圖為根據本案一實施例繪示的一種嵌入式系統的示意圖；第3圖為根據本案一實施例繪示的一種防碰撞系統的示意圖；第4圖為根據本案一實施例繪示的一種防碰撞方法的流程圖；以及第5A~5C圖為根據本案一實施例繪示的一種第一影像的示意圖。
請參閱第1~2圖，第1圖為根據本案一實施例繪示的一種防碰撞系統100的示意圖。第2圖為根據本案一實施例繪示的一種嵌入式系統130的示意圖。於一實施例中，防碰撞系統100用以防止一物件碰撞一機械手臂A1，其中機器手械A1包含有一控制器140，控制器140可以連接外部電腦，透過外部電腦中的應用軟體讓使用者設定機械手臂A1的運作方式，且此應用軟體可將運作方式轉換成控制器140可讀取的運動控制碼，使得控 制器140可依據運動控制碼控制機械手臂A1的運作。於一實施例中，機器手臂A1更包含電源控制器。
於一實施例中，防碰撞系統100包一影像感測器120及嵌入式系統130。於一實施例中，嵌入式系統130可以是外掛式嵌入式系統，可外掛於機械手臂A1的任一部件上。於一實施例中，嵌入式系統130可以放置於機械手臂A1上。於一實施例中，嵌入式系統130藉由一有線/無線通訊連結與機器手械A1的控制器140連結，並藉由一有線/無線通訊連結與影像感測器120連接。
於一實施例中，如第2圖所示，嵌入式系統130包含一處理單元131及一視覺處理單元(Vision Processing Unit)132，處理單元131耦接於視覺處理單元132。於一實施例中，處理單元131耦接於控制器140，視覺處理單元132耦接於影像感測器120。
於一實施例中，防碰撞系統100包含多個影像感測器120、121，機器手臂A1包含有多個馬達M1、M2並耦接於控制器140，視覺處理單元132耦接於多個影像感測器120、121。
於一實施例中，影像感測器120可以掛載於機械手臂A1上，亦可以獨立設置於座標系統中可拍攝到機械手臂A1的任一位置。
於一實施例中，影像感測器120、121可以是會是由至少一電荷耦合元件(Charge Coupled Device；CCD)或一互補式金氧半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor；CMOS)感測器所組成。影像感測器120、121可以掛載於機械手臂A1上，亦可以分別設置在獨立設置於座標系統中的其他位置。於一實施例中，處理單元131及控制器140分別可以被實施為微控制單元(microcontroller)、微處理器(microprocessor)、數位訊號處理器(digital signal processor)、特殊應用積體電路(application specific integrated circuit，ASIC)或一邏輯電路。於一實施例中，視覺處理單元132用以處理影像分析，例如，應用於圖像識別、追蹤動態物件、實物測距及測量環境深度。一實施例中，影像感測器120實現為三維攝影機、紅外線攝影機或其他可用於取得影像深度資訊的深度攝影機。於一實施例中，視覺處理單元132可以由多個精簡指令集處理器、硬體加速器單元、高性能影像信號處理器以及高速外圍接口以實現之。
接著，請一併參閱第1、3~4圖，第3圖為根據本案一實施例繪示的一種防碰撞系統300的示意圖。第4圖為根據本案一實施例繪示的一種防碰撞方法400的流程圖。須注意的是，本發明可 應用於各種機械手臂，下述以第1圖的四軸機械手臂及第3圖的六軸機械手臂作為說明，其各自具有不同的影像感測器之配置方式，然，本領域具通常知識者應可理解，本發明並不僅限於四軸機械手臂及六軸機械手臂，亦依據機械手臂的類型以調整影像感測器的數量及位置，以拍攝機械手臂的操作情形。
於一實施例中，如第1圖所示，機械手臂A1為一四軸機械手臂。四軸機械手臂A1以基座101的位置視為座標系之原點，處理單元131藉由控制器140控制基座101上的馬達M1帶動四軸機械手臂A1之一第一臂110於一X-Y平面上轉動。
於一實施例中，如第1圖所示，影像感測器120設置於四軸機械手臂A1之上方，朝向四軸機械手臂A1及X-Y平面進行拍攝。例如，影像感測器120設置於與X軸為-2垂直且平行於Z軸之軸線L1上，其位置座標對應於(X，Y，Z)約略為(-2，0，6)。其中，軸線L1為一虛擬軸線，用以表述影像感測器120之設置位置，然，本領域具通常知識者應可理解，影像感測器120可設置於座標系統中的任何位置，只要是能夠拍攝到四軸機械手臂A1於X-Y平面上之影像即可。
於另一實施例中，如第3圖所示，第3圖中的機械手臂A2為一六軸機械手臂。於此例中，控制 器140控制基座101上的馬達M1帶動六軸機械手臂A2之第一臂110於一X-Y平面上轉動，且控制器140控制馬達M2帶動六軸機械手臂A2之第二臂111於一Y-Z平面上轉動。
於一實施例中，如第3圖所示，影像感測器120設置於六軸機械手臂A2之上方，朝向六軸機械手臂A2及Y-Z平面拍攝。例如，影像感測器120設置於與X軸為-3垂直且平行於Z軸之軸線L2上，其位置座標對應於(X，Y，Z)約略為(-3，0，7)。其中，軸線L2為一虛擬軸線，僅用以表述影像感測器120之設置位置，然，本領域具通常知識者應可理解，影像感測器120可設置於座標系統中的任何位置，只要是能夠拍攝到六軸機械手臂A2於Y-Z平面上之影像即可。此外，防碰撞系統300更包含影像感測器121，用以擷取一第二影像。影像感測器121設置於第一臂110與第二臂111之交接處，朝向X-Y平面進行拍攝，用以拍攝六軸機械手臂A2於一X-Y平面上之影像。
接著，以下敘述防碰撞方法400的實施步驟，本領域具通常知識者應可理解下述步驟可依實際情形，調整個步驟的先後次序。
於步驟410中，影像感測器120擷取第一影像。
於一實施例中，如第1圖所示，影像感測器120用以拍攝四軸機械手臂A1於一X-Y平面上之一範圍Ra1，以取得第一影像。
需注意的是，為便於說明，於後續敘述中，影像感測器120於不同時點所拍攝到的影像皆統稱為第一影像。
於一實施例中，如第3圖所示，影像感測器120用以拍攝六軸機械手臂於一Y-Z平面上之第一範圍Ra1，以取得第一影像，影像感測器121用以拍攝六軸機械手臂於一X-Y平面上之第二範圍Ra2，以取得第二影像。
需注意的是，為便於說明，於後續敘述中，影像感測器121於不同時點所拍攝到的影像皆統稱為第二影像。
由上述可知，當機械手臂A2為一六軸機械手臂時，由於其具有第一臂110與第二臂111，故可將影像感測器121掛載於第一臂110與第二臂111之交接處，使得影像感測器121針對第二臂111拍攝其運作情形，可更清楚的拍攝出第二臂111是否有可能發生碰撞。此外，影像感測器120、121可分別取得第一影像及第二影像，並將影像傳送到視覺處理單元132。
於步驟420中，視覺處理單元132接收第一影像，並辨識第一影像中的一物件OBJ及估計物件OBJ的一物件預估運動路徑a。
請參照第1及5A~5C圖，第5A~5C圖為根據本案一實施例繪示的一種第一影像的示意圖。於一實施例中，第一影像例如為第5A圖所示，視覺處理單元132可藉由已知的影像辨識演算法(例如：視覺處理單元132可拍攝多張第一影像，以判斷影像中正在移動的部分，或是透過辨識第一影像之各區塊的顏色、形狀或深度等資訊)，以辨識出物件OBJ。
於一實施例中，視覺處理單元132可藉由光流法(Optical flow or optic flow)以估計物件的一物件預估運動路徑a。例如，視覺處理單元132比對先後拍攝的第一張第一影像(先拍攝)及第二張拍攝影像(後拍攝)，若物件OBJ在第二張第一影像中的位置為在第一張第一影像中的位置的右邊，則可估算出物件預估運動路徑係為往右移動。
藉此，視覺處理單元132比對不同時間點所拍攝之第一影像以估算物件OBJ的物件預估運動路徑a，並將物件OBJ的物件預估運動路徑a傳送至處理單元131。
於一實施例中，當處理單元131具有較佳的運算能力時，視覺處理單元132亦可將辨識出的物件OBJ之資訊傳送至處理單元131，使處理單元131依據物件OBJ在多個時間點於座標系統中的位置，以預估此物件預估運動路徑a。
於一實施例中，當機械手臂A2為一六軸機械手臂時(如第3圖所示)，若視覺處理單元132辨識先後拍攝之第一影像及第二影像中皆具有一物件OBJ，則可依據物件OBJ於第一影像及第二影像中的位置以估計物件OBJ的一物件預估運動路徑a。
於步驟430中，處理單元131讀取機械手臂A1的一手臂運動路徑及估算機械手臂A1之一手臂預估路徑b，並分析第一影像以建立一座標系統。
於一實施例中，處理單元131依據一運動控制碼以估算機械手臂A1之手臂預估路徑b(如第5B圖所示)。
於一實施例中，防碰撞系統100包含一儲存裝置，用以儲存運動控制碼，此運動控制碼可以由使用者事先定義，用以控制機械手臂A1於各時點的運作方向、速度及操作功能(如夾放或轉動一目標物件)，因此，處理單元131可藉由讀取儲存裝置中的運動控制碼，以估算機械手臂A1之手臂預估路徑b。
於一實施例中，影像感測器120可連續拍攝多張第一影像，處理單元131分析其中一張第一影像以判斷一基準物之位置，將基準物之位置設為座標系統的一中心點座標，並依據另一張第一影像以校正中心點座標。換言之，處理單元131可藉由不同時點所拍攝的多張第一影像以校正中心點座標。如第1圖所示，處理單元131分析一第一影像，並判斷此第一影像中的基座101之位置，於一實施例中，處理單元131分析影像感測器120所拍攝的第一影像中的深度資訊，以判斷基座101與影像感測器120的相對距離及相對方向，以判斷出第一影像中的基座101與影像感測器120的相對位置，再依據此相對位置的資訊，將基座101的位置設為中心點座標(係為絕對位置)，其座標為(0，0，0)。
藉此，處理單元131可分析第一影像以建立一座標系統，此座標系統可作為判斷第一影像中各個物體(如機械手臂A1或物件OBJ)之間相對位置的依據。
於一實施例中，於建立座標系統後，處理單元131可接收控制器140的即時訊號，以得知目前第一臂110的座標位置，依據目前第一臂110的座標位置和運動控制碼，以預估此手臂預估路徑b。
於一實施例中，如第1圖所示機械手臂A1包含一第一臂110，處理單元131藉由控制器140控制第一臂110執行一手臂最大角度運動，影像感測器120於第一臂110執行一手臂最大角度運動時擷取第一影像，且處理單元131藉由一同步定位與地圖建構(Simultaneous localization and mapping，SLAM)技術分析第一影像，以取得第一影像中重複的至少一地圖特徵，依據至少一地圖特徵以定位基座101之位置，並建構一空間地形。其中，同步定位與地圖建構技術為一已知技術，用以評估機械手臂A1自身位置並連結其與第一影像中各元件之關係。
於一實施例中，如第3圖所示，當機械手臂A2為一六軸機械手臂時，處理單元131分析第一影像以判斷一基準物之位置，將基準物之位置設為座標系統的一中心點座標，並依據第二影像以校正中心點座標。於此步驟中，第3圖之機械手臂A2的其他操作方式與第1圖之機械手臂A1相似，故此處不再贅述之。
於一實施例中，步驟420與步驟430的先後次序可以對調。
於步驟440中，處理單元131依據機械手臂A1之手臂預估路徑b及物件OBJ的物件預估運動路徑a，以判斷物件OBJ是否將會與機械手臂A1發生 碰撞。若處理單元131判斷物件OBJ將會與機械手臂A1發生碰撞，則進入步驟450，若處理單元131判斷物件OBJ不會與機械手臂A1發生碰撞，則進入步驟410。
於一實施例中，處理單元131判斷機械手臂A1的手臂預估路徑b與物件OBJ的物件預估運動路徑a是否於一時間點重疊，若處理單元131判斷機械手臂A1的手臂預估路徑b與物件OBJ的物件預估運動路徑a於此時間點重疊，則判斷物件OBJ將會與機械手臂A1發生碰撞。
例如，處理單元131依據手臂預估路徑b以預估在10：00時，機械手臂A1的第一臂110的位置為座標(10，20，30)，並依據物件預估運動路徑a以預估在10：00時，物件OBJ的位置同樣為座標(10，20，30)；據此，處理單元可判斷此機械手臂A1與物件OBJ的路徑將會於10：00時重疊，即判斷為此兩者將發生碰撞。
於一實施例中，當機械手臂A2為一六軸機械手臂時(如第3圖所示)，處理單元131依據機械手臂A2之手臂預估路徑b及物件OBJ的物件預估運動路徑a，以判斷物件OBJ是否將會與機械手臂A2發生碰撞。若處理單元131判斷物件OBJ將會與機械手臂A2發生碰撞，則進入步驟450，若處理單元131判斷物件OBJ不會與機械手臂A2發生碰 撞，則進入步驟410。於此步驟中，第3圖之機械手臂A2的其他操作方式與第1圖之機械手臂A1相似，故此處不再贅述之。
於步驟450中，處理單元131調整機械手臂A1之運作狀態。
於一實施例中，當處理單元131判斷機械手臂A1的手臂預估路徑b與物件OBJ的物件預估運動路a徑於一時間點重疊(或交會)時，將機械手臂A1之運作狀態調整為一順應模式(如第5C圖所示，處理單元131藉由控制器140控制機械手臂A順應物件OBJ的運動方向移動，即，機械手臂A1改為沿著手臂預估路徑c移動)、一緩減運動模式、一路徑變更模式或一停止運動模式。此些運作狀態之調整可以依據實際情形以設定之。
於一實施例中，當處理單元131判斷機械手臂A1的手臂預估路徑b與物件OBJ的物件預估運動路徑a於一時間點重疊時，處理單元131更用以判斷一碰撞時間是否大於一安全容許值(例如判斷碰撞時間是否大於2秒)，若碰撞時間大於安全容許值，則處理單元131更改機械手臂A1之一當前移動方向(例如處理單元131指示控制器140控制機械手臂A1往反方向移動)，若碰撞時間不大於安全容許值，則處理單元131指示控制器140控制機械手臂A1緩減一當前移動速度。
於此步驟中，第3圖之機械手臂A2的其他操作方式與第1圖之機械手臂A1相似，故此處不再贅述之。
綜上，本案藉由視覺處理單元辨識影像中的物件並估計物件的物件預估運動路徑，處理單元可依據機械手臂之手臂預估路徑及物件的物件預估運動路徑，以判斷物件是否將會與機械手臂發生碰撞。此外，在機械手臂運作中，若處理單元判斷有非預期物件進入時，可即時令手臂停止動作或改順應模式，防止機械手臂在逆向/反作用力狀態下受力，藉此可避免機械手臂與物體產生碰撞，並達到避免伺服馬達損壞之功效。
雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (20)

  1. 一種防碰撞系統，用以防止一物件碰撞一機械手臂，其中該機器手臂包含有一控制器，且該防碰撞系統包含：一第一影像感測器，用以擷取一第一影像；一視覺處理單元，用以接收該第一影像，並辨識該第一影像中的一物件及估計該物件的一物件預估運動路徑；以及一處理單元，用以連接該控制器以讀取該機械手臂的一手臂運動路徑及估算該機械手臂之一手臂預估路徑，並分析該第一影像以建立一座標系統，依據該機械手臂之該手臂預估路徑及該物件的該物件預估運動路徑，以判斷該物件是否將會與該機械手臂發生碰撞；其中，當該處理單元判斷該物件將會與該機械手臂發生碰撞時，調整該機械手臂之該運作狀態。
  2. 如請求項1所述之防碰撞系統，其中該機械手臂為一六軸機械手臂，該控制器控制該基座上的一第一馬達帶動該六軸機械手臂之一第一臂於一X-Y平面上轉動，且該控制器控制一第二馬達帶動該六軸機械手臂之一第二臂於一Y-Z平面上轉動。
  3. 如請求項2所述之防碰撞系統，更包含： 一第二影像感測器，用以擷取一第二影像；其中，該第一影像感測器設置於該六軸機械手臂之上方，用以拍攝該六軸機械手臂於一Y-Z平面上之一第一範圍，以取得該第一影像，該第二影像感測器設置於該第一臂與該第二臂之交接處，用以拍攝該六軸機械手臂於一X-Y平面上之一第二範圍，以取得該第二影像。
  4. 如請求項3所述之防碰撞系統，其中，該處理單元分析該第一影像以判斷一基準物之位置，將該基準物之位置設為該座標系統的一中心點座標，並依據該第二影像以校正該中心點座標。
  5. 如請求項1所述之防碰撞系統，其中該機械手臂為一四軸機械手臂，該處理單元控制該基座上的一馬達帶動該四軸機械手臂之一第一臂於一X-Y平面上轉動。
  6. 如請求項5所述之防碰撞系統，其中，該第一影像感測器設置於該四軸機械手臂之上方，用以拍攝該四軸機械手臂於一X-Y平面上之一範圍，以取得該第一影像。
  7. 如請求項1所述之防碰撞系統，其中，該機械手臂包含一第一臂，該處理單元控制該第一臂 執行一手臂最大角度運動，該第一影像感測器於該第一臂執行一手臂最大角度運動時擷取該第一影像，且該處理單元藉由一同步定位與地圖建構(Simultaneous localization and mapping，SLAM)技術分析該第一影像，以取得該第一影像中重複的至少一地圖特徵，依據該至少一地圖特徵以定位該基座之位置，並建構一空間地形。
  8. 如請求項7所述之防碰撞系統，其中，該處理單元依據一運動控制碼以估算該機械手臂之該手臂預估路徑，該視覺處理單元藉由比對不同時間點所拍攝之該第一影像以估算該物件的該物件預估運動路徑，並將該物件的該物件預估運動路徑傳送至該處理單元，該處理單元判斷該機械手臂的該手臂預估路徑與該物件的該物件預估運動路徑是否於一時間點重疊，若該處理單元判斷該機械手臂的該手臂預估路徑與該物件的該物件預估運動路徑於該時間點重疊，則判斷該物件將會與該機械手臂發生碰撞。
  9. 如請求項1所述之防碰撞系統，其中，當該處理單元判斷該機械手臂的該手臂預估路徑與該物件的該物件預估運動路徑於一時間點重疊時，將該機械手臂之該運作狀態調整為一順應模式、一緩減運動模式、一路徑變更模式或一停止運動模式。
  10. 如請求項1所述之防碰撞系統，該處理單元判斷該機械手臂的該手臂預估路徑與該物件的該物件預估運動路徑於一時間點重疊時，該處理單元更用以判斷一碰撞時間是否大於一安全容許值，若該碰撞時間大於該安全容許值，則該處理單元更改該機械手臂之一當前移動方向，若該碰撞時間不大於該安全容許值，則該處理單元緩減該機械手臂之一當前移動速度。
  11. 一種防碰撞方法，用以防止一物件碰撞一機械手臂，其中該機器手臂包含有一控制器，且該防碰撞方法包含：藉由第一影像感測器擷取一第一影像；藉由一視覺處理單元接收該第一影像，並辨識該第一影像中的一物件及估計該物件的一預估運動路徑；以及藉由一處理單元連接該控制器以讀取該機械手臂的一手臂運動路徑及估算該機械手臂之一手臂預估路徑，並分析該第一影像以建立一座標系統，依據該機械手臂之該手臂預估路徑及該物件的該物件預估運動路徑，以判斷該物件是否將會與該機械手臂發生碰撞；其中，當該處理單元判斷該物件將會與該機械手臂發生碰撞時，調整該機械手臂之該運作狀態。
  12. 如請求項11所述之防碰撞方法，其 中該機械手臂為一六軸機械手臂，該防碰撞方法更包含：藉由該控制器控制一基座上的一第一馬達帶動該六軸機械手臂之一第一臂於一X-Y平面上轉動；以及藉由該控制器控制一第二馬達帶動該六軸機械手臂之一第二臂於一Y-Z平面上轉動。
  13. 如請求項12所述之防碰撞方法，更包含：藉由一第二影像感測器以擷取一第二影像；其中，該第一影像感測器設置於該六軸機械手臂之上方，用以拍攝該六軸機械手臂於一Y-Z平面上之一第一範圍，以取得該第一影像，該第二影像感測器設置於該第一臂與該第二臂之交接處，用以拍攝該六軸機械手臂於一X-Y平面上之一第二範圍，以取得該第二影像。
  14. 如請求項13所述之防碰撞方法，更包含：藉由該處理單元分析該第一影像以判斷一基準物之位置，將該基準物之位置設為該座標系統的一中心點座標，並依據該第二影像以校正該中心點座標。
  15. 如請求項11所述之防碰撞方法，其中該機械手臂為一四軸機械手臂，該防碰撞方法更包 含：藉由該處理單元控制一基座上的一馬達帶動該四軸機械手臂之一第一臂於一X-Y平面上轉動。
  16. 如請求項15所述之防碰撞方法，其中，該第一影像感測器設置於該四軸機械手臂之上方，用以拍攝該四軸機械手臂於一X-Y平面上之一範圍，以取得該第一影像。
  17. 如請求項11所述之防碰撞方法，其中，該機械手臂包含一第一臂，該防碰撞方法更包含：藉由該處理單元控制該第一臂執行一手臂最大角度運動，該第一影像感測器於該第一臂執行一手臂最大角度運動時擷取該第一影像；以及藉由該處理單元一同步定位與地圖建構技術分析該第一影像，以取得該第一影像中重複的至少一地圖特徵，依據該至少一地圖特徵以定位一基座之位置，並建構一空間地形。
  18. 如請求項17所述之防碰撞方法，更包含：藉由該處理單元依據一運動控制碼以估算該機械手臂之該手臂預估路徑；藉由該視覺處理單元比對不同時間點所拍攝之該第一影像以估算該物件的該物件預估運動路徑，並將 該物件的該物件預估運動路徑傳送至該處理單元；以及藉由該處理單元判斷該機械手臂的該手臂預估路徑與該物件的該物件預估運動路徑是否於一時間點重疊，若該處理單元判斷該機械手臂的該手臂預估路徑與該物件的該物件運動路徑於該時間點重疊，則判斷該物件將會與該機械手臂發生碰撞。
  19. 如請求項11所述之防碰撞方法，其中，當該處理單元判斷該機械手臂的該手臂預估路徑與該物件的該物件預估運動路徑於一時間點重疊時，該處理單元將該機械手臂之該運作狀態調整為一順應模式、一緩減運動模式、一路徑變更模式或一停止運動模式。
  20. 如請求項11所述之防碰撞方法，其中，該處理單元判斷該機械手臂的該手臂預估路徑與該物件的該物件預估運動路徑於一時間點重疊時，該處理單元更用以判斷一碰撞時間是否大於一安全容許值，若該碰撞時間大於該安全容許值，則該處理單元更改該機械手臂之一當前移動方向，若該碰撞時間不大於該安全容許值，則該處理單元緩減該機械手臂之一當前移動速度。
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