[发明专利]移动自动化环境中的人员安全措施

说明书

本发明的实施方式涉及移动自动化环境中的人员安全措施，公开了用于操作包括工件的工作空间中的移动自动化工作站的计算机实施的系统和方法。计算机设备定义具有外排斥面的排斥体积，该外排斥面至少部分围绕可操作地设置在工作空间中的移动工作站。计算机设备接收来自至少一个传感器的数据并且基于所述数据来确定在工作空间内的工作站和人员的位置。计算机设备在检测到人员突破排斥体积或排斥面后，激活指示器并且更改工作站的运动。

技术领域

本公开内容涉及用于保护靠近自动化制造机器工作的人员的系统的方法。

背景技术

自动化制造，例如在装配线上发生的自动化制造，可能涉及一系列实施机器人系统以执行各种制造任务的工作站。这些任务可能包括对从一个工作站到下一个工作站顺序移动的产品进行加工、装配和测试。除了自动化过程之外，在产品前进通过这样的装配线期间可能由人员来执行手工制造过程。工作在装配线上的人员可能例如通过竖起物理屏障被分成自动化任务在其中执行的区域，物理屏障防止进入到在其中占用人在机器人的操作期间可能被机器人伤害的区域。

装配线可能不适合于对大型工件执行制造过程，大型工件比如飞机机身和机翼、风车涡轮机、大型船舶船体、导弹弹体、坦克和其它这样的大型工件。相反，可以将执行制造过程的移动工作站移动到靠近大型工件的要对其执行操作的部位的各种位置。然而，这样的移动性可能增加对也处在工作空间中的任何人员的受伤的风险。此外，随这样的工作站所包括的任何机器人或机器的操作可能对工作空间的占用人造成不可接受的危险。

发明内容

公开了用于操作包括工件的工作空间中的移动自动化工作站的计算机实施的系统和方法。计算机设备定义具有外排斥面的排斥体积，该外排斥面至少部分围绕可操作地设置在工作空间中的移动工作站。计算机设备接收来自至少一个传感器的数据并且基于所述数据来确定在工作空间内的工作站和人员的位置。计算机设备在检测到人员突破排斥体积或排斥面后，激活指示器并且更改工作站的运动。

根据本公开的一方面，提供一种用于操作移动自动化工作站的计算机实施的方法，包括：使用计算机设备定义具有外排斥面的排斥体积，所述外排斥面至少部分围绕可操作地设置在工作空间中的移动工作站；在所述计算机设备处接收来自至少一个传感器的数据；使用所述计算机设备基于所述数据来确定在所述工作空间内的所述工作站的位置；使用所述计算机设备基于所述数据来确定在所述工作空间内人员的位置；以及，在检测到所述人员与所述排斥体积重叠和所述人员越过所述排斥面中的至少一个后，执行使用所述计算机设备激活指示器和使用所述计算机设备更改预先确定的所述移动工作站的移动中的至少一个。

根据本公开的一个实施方式，该方法还包括：使用所述计算机设备定义具有外缓冲面的缓冲体积，所述缓冲面至少部分围绕所述移动工作站和所述排斥体积，其中所述缓冲面上的点比所述排斥面上的如下点更远离最靠近所述缓冲面上的所述点的、所述工作站上的点，所述排斥面上的所述点最靠近所述工作站上的所述点。

根据本公开的一个实施方式，定义排斥体积和定义缓冲体积的步骤中的至少一个基于安全标准或政府规制中的至少一个。

根据本公开的一个实施方式，定义排斥体积的步骤和定义缓冲体积的步骤在预先确定的所述工作站的运动之前发生，并且所述排斥体积和所述缓冲体积封闭由所述预先确定的所述工作站的运动定义的包络。

根据本公开的一个实施方式，定义排斥体积的步骤基于安全标准或政府规制中的至少一个。

根据本公开的一个实施方式，在所述工作站进行相对于所述工作空间的平移运动的同时执行定义排斥体积的步骤。

根据本公开的一个实施方式，所述定义步骤在预先确定的所述工作站的运动之前发生，并且所述排斥体积封闭由所述预先确定的所述工作站的运动定义的包络。