[发明专利]人员保护系统及其运行方法

权利要求书

1.一种人员保护系统，其用于避免车间场景中工业设备和工作人员发生碰撞，所述工业设备具有至少一个能够以一个或多个自由度运动的操作机构，所述人员保护系统包括定位与运动信息求取子系统和控制子系统，

其中，所述定位与运动信息求取子系统检测或求取各个工业设备的操作机构以及各个工作人员的实时位置和实时运动信息，

其中，所述控制子系统基于所述实时位置求取各个工业设备与工作人员之间的实时距离、基于各个工业设备的操作机构和工作人员的几何结构参数以及所述实时运动信息求取实时警告距离和实时安全临界距离以及在所述实时距离分别小于等于所述实时警告距离和所述实时安全临界距离时采取相应的安全措施，

其中，所述定位与运动信息求取子系统包括定位发射器、接收器和处理单元，其中，在每一个工业设备的每一个操作机构上设置至少两个定位发射器，并且每一个工作人员佩戴至少两个定位发射器，所述定位发射器构造成主动地发射信号，所述信号由设置在所述车间场景中的多个接收器接收并且由所述接收器传输给所述处理单元，所述处理单元根据由所述接收器接收到的信号求取每一个定位发射器的实时位置以及根据所求取的实时位置和所述定位发射器在每一个工作人员或每一个工业设备的每一个操作机构上的预先确定的布局求取相关工作人员或工业设备的操作机构的实时运动信息。

2.根据权利要求1所述的人员保护系统，其特征在于，所述工业设备构造为具有行走能力的工业机器人。

3.根据权利要求1或2所述的人员保护系统，其特征在于，在每一个工业设备的每一个操作机构上设置恰好两个定位发射器，并且每一个工作人员佩戴恰好两个定位发射器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的人员保护系统，其特征在于，所述控制子系统包括安全控制模块，所述安全控制模块基于各个工业设备的操作机构和工作人员的几何结构参数和由所述定位与运动信息求取子系统求取的实时运动信息来生成能够恰好避免所述工业设备的操作机构和工作人员之间发生碰撞的最小距离以及基于所述最小距离确定所述实时安全临界距离和所述实时警告距离，其中，所述实时警告距离大于所述实时安全临界距离。

5.根据权利要求4所述的人员保护系统，其特征在于，所述安全控制模块在生成所述实时警告距离和所述实时安全临界距离时还考虑系统的反应时间、人的反应时间和/或由所述定位与运动信息求取子系统提供的实时位置和实时运动信息的容差范围。

6.根据权利要求4或5所述的人员保护系统，其特征在于，所述安全控制模块还用于在所述实时距离分别小于等于所述实时警告距离和所述实时安全临界距离时采取相应的安全措施，其中，当所述工业设备的操作机构与所述工作人员之间的实时距离小于等于所述实时警告距离时使相关的工业设备的操作机构减速到预定义的警告速度，当所述工业设备的操作机构与所述工作人员之间的实时距离小于等于所述实时安全临界距离时使相关的工业设备完全停止运行。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的人员保护系统，其特征在于，所述控制子系统包括警告模块，所述警告模块用于当所述工业设备的操作机构与工作人员之间的实时距离小于等于所述实时警告距离时通过所述工作人员的可穿戴设备以光学方式和/或声学方式和/或振动方式向相关的工作人员发出警告。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的人员保护系统，其特征在于，所述定位与运动信息求取子系统包括各个工业设备和/或各个工作人员的模型并且基于所述模型求取各个工业设备的操作机构以及各个工作人员的实时运动信息。