[实用新型]与机器人一起使用的安全系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种与机器人一起使用的安全系统，特别是涉及一种与根据轨迹规划(Bahnplanung)在人-机器人协作(MRK)环境中被控制的机器人一起使用的安全系统。

背景技术

机器人是一种可广泛使用的具有多个轴的自动运动装置，基于可自由编程的运动过程可将机器人用于不同的目的。通常，机器人用于为人减轻机械工作。机器人常常表现为在前台的协助媒介。在此，人和机器人通常分享共同的工作空间并且有可能还处理相同的工件或构件。机器人与人之间的安全的合作是人-机器人协作(MRK)的前提。

当机器人对互动的人存在危险时，必须由相应的安全技术防范与人互动的机器人。通常，安全技术包括事先在风险分析中大多特定于应用地制定的多个安全功能。对于机器人系统而言，该安全功能例如可以包括紧急停止或机器人的某些物理状态(例如，机器人的位置、速度或力)的限制。

在选择安全技术时，前提主要是要避免人的某些特定的认知能力。也就是说，预先隐含地设定人与机器之间交互的状况，该状况是从人的认知能力中抽象出来的。特别是对于拟人化构造的机器人(例如具有类似臂的运动学机构的小机器人)，该方法导致非常广泛的就是说成本高的和开发集中的具有安全功能的实现。忽略人的认知能力的另一结果是对安全功能的非常保守的参数化。由此，可通过机器的物理状态转化的机械能和机器人或人可在其中工作的工作空间的大小被大大限制。因此，由于该简单的安全技术而留下了不太小的剩余风险特别是碰撞风险，此外还留下了由该安全技术导致的拟人化系统的较少的性能(Performanz)。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种机器人系统，该机器人系统将其拟做的运动有效地与参与MRK环境的人沟通。本实用新型的目的还在于提供一种安全系统，该安全系统与人的认知能力配合使能实现安全的MRK。

在此，根据本实用新型的安全系统适于与机器人一起使用，特别是与轻型结构机器人一起使用。在此，根据轨迹规划在MRK环境中控制机器人。在此，可以不同的方法和方式实现对机器人的控制，例如通过点到点控制、多点控制或轨迹控制。借助轨迹规划可知机器人的计划的未来的运动或位置。

在此，根据本实用新型的安全系统设置为，将来自轨迹规划的地点和时间信息用信号传递到MRK环境。因此，留在MRK环境中的人可对该信号作出反应并做出相应的互动，从而能够避免与机器人碰撞。来自轨迹规划的地点和时间信息(例如关于机器人采取的下一个姿势的信息)可以使人直观地获悉人应如何在所分享的工作空间中采取行动。由于优选将来自轨迹规划的信息提前用信号传递到MRK环境，因此人可做好准备由此可以避免碰撞。

优选地，来自轨迹规划的、由安全系统用信号传递到MRK环境的地点和时间信息至少标明机器人的计划的配置、计划的姿势和/或计划的运动。因此，在MRK环境中与机器人合作的人可根据该地点和时间信息获悉机器人将如何运动或机器人将在所分享的工作空间中占用哪些空间。

优选地，根据本实用新型的安全系统具有用于视觉地和/或听觉地用信号传递信息的装置。为此，安全系统例如可包括扬声器，扬声器通知MRK环境关于机器人的行为以及其如何行动。人可对该信息作出反应，以有利地防止与机器人碰撞。

还可视觉地用信号传递信息，例如借助一个或多个发光装置，例如LED。通过相应地控制例如发光装置的亮度或颜色，可对MRK环境用信号传递机器人何时执行何种运动或采取何种姿势的信息。优选该装置设置在机器人的足部和/或法兰上。设置在足部上是有利的，因为机器人的足部很少被机器人遮盖，从而使该装置几乎从MRK环境的任何方向都能被看到。当人例如直接与机器人合作并且在此在最近的环境中与机器人的末端执行器或工具一起 工作时，设置在机器人的法兰上的位置是有利的。因此，可将来自轨迹规划的地点和时间信息清楚地通知人。

本领域的技术人员理解，可将不同的部件进行组合来用信号传递信息。因此，例如可以既使用扬声器又使用发光装置，以使MRK更安全。

优选地，将安全系统集成在机器人中。替代地，还可将安全系统设置为与机器人分开的，例如还可以向MRK环境用信号传递来自不同机器人的轨迹规划的地点和时间信息。因此，根据本实用新型的安全系统可灵活地使用。

优选地，可选择预告指示器作为拟做的运动或计划的配置、计划的姿势或计划的运动的信息源。还优选地，可选择由“教和学”功能所记录的轨迹作为拟做运动的信息源。