[发明专利]机器人安全工作的系统和方法

权利要求书

1.一种机器人，包括：

躯体和能相对该躯体运动地与该躯体连接的至少一个附器；

传感器系统，其用于探测在该机器人周围的探测区内的人；和

计算装置，用于(i)限定至少部分在该探测区内的危险区，(ii)以处于第一阈值或低于第一阈值的速度操作该机器人，在所述第一阈值，在所述至少一个附器和人臂部之间的碰撞不会伤害到该人，和(iii)响应于在该危险区内探测到人体躯干和头部中的至少一个，以处于第二阈值的或低于第二阈值的速度操作该机器人，在所述第二阈值，在所述至少一个附器和所述人体躯干或头部之间的碰撞不会伤害到该人，所述第二阈值低于所述第一阈值。

2.根据权利要求1所述的机器人，其中，该危险区的至少一部分在该探测区外。

3.根据权利要求1所述的机器人，其中，该危险区的边界至少部分基于所述至少一个附器的作用范围。

4.根据权利要求3所述的机器人，其中，该危险区的外边界以安全边际超出所述至少一个附器的作用范围。

5.根据权利要求3所述的机器人，其中，该探测区在空间上受高度下边界所限制，从而低于该探测区的在该危险区内的动作不会改变该机器人的操作。

6.根据权利要求5所述的机器人，其中，该高度下边界随着距该机器人的距离而变。

7.根据权利要求1所述的机器人，其中，该传感器系统包括至少一个声呐传感器。

8.根据权利要求1所述的机器人，其中，该传感器系统包括至少一个照相机和相关的图像处理装置。

9.根据权利要求8所述的机器人，其中，该图像处理装置被构造用于区分人体躯干或头部与人臂部。

10.根据权利要求1所述的机器人，其中，所述至少一个附器的角或边缘中的至少一个是被倒圆或用柔性材料垫衬中的至少一种。

11.根据权利要求1所述的机器人，还包括至少一个输出装置用于发信号表示以下情况中的至少一个，指向机器人动作正要发生的位置的方向，人与机器人的接近度，该机器人是否已探测到该区域内有人的指示，或者机器人发生故障的指示。

12.根据权利要求1所述的机器人，还包括切换机构，它能由人操作以将该机器人切换到训练模式，该计算装置被构造成当被切换到训练模式时以处于第三阈值或低于第三阈值的速度操作该机器人，该第三阈值小于第一阈值。

13.根据权利要求1所述的机器人，还包括碰撞检测系统，该计算装置响应于该碰撞检测系统并且在探测到碰撞时终止机器人的操作。

14.根据权利要求1所述的机器人，还包括用于在电力故障情况下安全停止机器人工作的紧急电路。

15.一种安全操作机器人的方法，该机器人具有至少一个活动的附器，该方法包括：

以处于第一阈值的或低于第一阈值的速度操作该机器人，在所述第一阈值，在所述至少一个附器和人臂部之间的碰撞不会伤害到该人；

利用传感器系统来监视机器人周围的探测区来探测其中的人；

响应于在至少部分位于该探测区内的危险区中探测到人体躯干或头部中的至少一个，以处于第二阈值的或低于第二阈值的速度操作该机器人，在所述第二阈值，在所述至少一个附器和人体躯干或头部之间的碰撞不会伤害到该人，所述第二阈值小于所述第一阈值。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，该危险区的至少一部分在该探测区外。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，该探测区部分由高度下边界所限定，从而在该探测区下方的危险区内的活动不会改变该机器人的操作。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，监视该探测区包括探测该探测区内的运动。

19.根据权利要求15所述的方法，其中，监视该探测区包括获得其图像并且处理该图像以识别其中的人体躯干或头部。

20.根据权利要求15所述的方法，还包括在人操作切换机构时将该机器人切换到训练模式，并且当被切换到训练模式时以处于第三阈值的或低于第三阈值的速度操作该机器人，所述第三阈值小于所述第一阈值。