[发明专利]一种用于人机协作环境的路线指引系统及人机协作方法

说明书

本发明属于机器人技术领域。本发明公开了一种用于人机协作环境的路线指引系统，所述人机协作环境可供至少一个机器人和至少一个移动体协同工作，所述路线指引系统包括机器人方位探测单元、安全分区单元、路线规划单元及路线指引单元；本发明还公开了一种人机协作方法。本发明人机协作环境中，通过机器人的位置信息和动作信息划分不同安全等级的区域，并根据划分的不同安全等级的区域结合所述移动体的起终点、移动速度规划移动移动路线，可以更高效地使用人机协作环境中的空间，使处于人机协作环境中的移动体更高效地穿行机器人的工作区域，进而提高人机协作环境中机器人及工作人员的工作效率。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种用于人机协作环境的路线指引系统及人机协作方法。

背景技术

工业机器人因其负载自重以及高速运行的特点，需要在机器人运动范围周边设置安全围栏以分隔人与机器，保障人身安全。但是安全围栏限制了操作人员实际生产过程中对机器人的示教指导。于是协作机器人的出现使得人与机器能在同一工作区域共存，目前的协作机器人与人之间的人机模式都是被动的防御机制，比如当人进入到机器人附近某一规定区域内(通常是以机器人为圆心的一个半径圆)将触发机器人的防御机制，或是减速运行、或是停止运行。但是随着机器人的动作变化，所产生的危险区域也在发生变化。该方法无法实现人与机器人的最高效配合，仍然不算是完整的协作安全技术。

针对当前协作机器人在作业过程中所产生的危险区域不断变化这一问题，提供一个新的解决方案，在不以牺牲机器人效率的前提下，充分保证作业安全的方法，提高了协作机器人的工作效率。

中国专利公告号CN104723350A于2015年6月24日公开了一种工业机器人安全防护智能控制方法及系统，该方法包括拍摄机器人周围预设区域的检测图像；对当前的检测图像进行待测目标识别；若在当前的检测图像中识别出待测目标，则根据预设参数计算待测目标的当前位置及到机器人之间的当前距离；将当前位置和当前距离按时间顺序存储到时间轴模块中；根据当前距离和当前位置，以及时间轴模块中的前一时间的前一距离和前一位置计算待测目标的移动速度；根据待测目标的当前位置、当前距离、移动速度及机器人的运动状态数据确定待测目标与预设的危险区域及预设的安全区域之间的安全判断关系；根据安全判断关系控制机器人正常运行或停止运行或更改路径，其能有效保证工作人员安全；但是该智能控制方法及系统仅仅只是考虑到机器人与工作人员的距离关系，并没有考虑机器人的动作变化对安全区域及危险区域变化的影响，会出现将某一动作下的安全区域划分为危险区域的情况，这样会造成危险区域过大限制了工作人员的活动，也造成了空间的浪费，安全区域的设置不合理会导致人与协作机器人之间的配合无法达到最佳的效果，也不利于提高协作机器人的工作效率。

发明内容

为解决现有技术中人机协作系统及方法中安全区域划分不合理造成人机协作无法达到最佳效果的问题，本发明提供了一种用于人机协作环境的路线指引系统，其根据机器人的实时位置信息、位置变化信息及实时动作信息、动作变化信息划分不同等级的安全区域，并根据不同等级的安全区域设计移动体的移动路线，在保证人员安全的情况下最大效率利用空间，提高空间利用率，使移动体快速、安全和有效的通过机器人工作区域，使人与协作机器人之间的配合达到最佳效果，提高协作机器人的工作效率。

本发明还提供了一种用于人机环境的人机协作方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于人机协作环境的路线指引系统，所述人机协作环境可供至少一个机器人和至少一个移动体协同工作，

所述路线指引系统包括：

机器人方位探测单元，用于获取所述机器人的位置信息及动作信息；

安全分区单元，根据所述机器人位置信息及动作信息，将所述人机协作环境实时划分为具有不同安全等级的区域；