[发明专利]一种工业机器人的安全控制装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种工业机器人的安全控制装置及控制方法，对机器人活动进行控制，旨在预防机器人生产操作时产生的安全事故。该安全控制装置包括：至少一个数据采集模块、数据传输模块、信息处理中心和机器人通信模块；数据采集模块安装在工业机器人所在的作业空间内，采集不同预设检测区域内的图像信息；数据传输模块将数据采集模块获取到的实时图像数据传输至信息处理中心；信息处理中心根据实时图像数据中设定的检测区域，判断工业机器人的作业是否发生异常；若判断发生异常，则信息处理中心向工业机器人发送控制指令，使工业机器人可以通过及时减慢作业速度、暂停作业以及停止作业或改变作业角度的方式做出响应，保证生产过程的安全可靠。

技术领域

本发明涉及图像识别技术和CAN通信技术，尤其涉及一种工业机器人的安全控制装置及控制方法。

背景技术

在科技高速发展的21世纪，随着自动化技术的快速发展，越来越多的生产领域需要进行自动化作业的转变，其中自动化领域也在快速的发展着，实现自动化操作的工业机器人往往体积庞大，且具有相当的破坏性。在生产安全方面，机器人的作业空间周围虽然设有围栏等警示设施以时刻提醒着生产环境中的相关人员尽量远离。但这并不能从源头上避免生产意外事故的发生，因为以往规避风险的方式是限制相关人员的活动空间，若相关人员误入机器人作业空间极易受到伤害，而不明物体误入机器人作业空间也会造成生产事故。因此，对机器人的作业空间进行监测，若有特殊情况发生时能够对机器人加以有效的控制，可以提高生产过程中的安全性，大大减少自动化生产环境中的安全意外风险。现有的工业机器人安全控制并没有信息化的安全控制方案，而多是通过设立实体围栏的方式和发出警告的方式限制人员活动来减小风险，并没有将机器人的工作区域明确划分并且对机器人行为进行反馈控制这正是本发明所要解决的问题。

发明内容

本发明提出了一种工业机器人的安全控制装置，包括：至少一个数据采集模块、数据传输模块、信息处理中心和机器人通信模块；所述数据采集模块安装在所述工业机器人所在的作业空间内，所述数据采集模块用于采集不同预设检测区域内的实时图像数据；所述数据传输模块将所述数据采集模块获取到的实时图像数据传输至所述信息处理中心；所述信息处理中心获取实时图像数据，根据外来物体和人员的实时位置与设定的检测区域，判断所述工业机器人的作业是否发生异常；若发生异常，则所述信息处理中心通过机器人通信模块向所述工业机器人发送控制指令；若判断未发生异常，则所述工业机器人保持正常工作，且判断工作循环进行。

本发明提出的所述工业机器人的安全控制装置中，所述数据采集模块为广角摄像机，用于捕捉不同预设检测区域内的实时图像数据。其中，所述实时图像数据包括所述工业机器人各个部件的实时位置信息、所监测范围区间内是否有物体或人员进入。

本发明提出的所述工业机器人的安全控制装置中，所述数据传输模块进一步加密所述实时图像数据。

本发明提出的所述工业机器人的安全控制装置中，所述信息处理中心通过CAN总线与所述工业机器人进行信息的交互，将控制指令传输至机器人。

本发明提出的所述工业机器人的安全控制装置中，所述信息处理中心包括至少一个图像识别单元、至少一个区域识别单元、至少一个判断单元和机器人控制器；所述图像识别单元用于从所述实时图像数据当中识别出外界人员或物体的位置数据；所述区域识别单元根据识别不同颜色的实体边界来识别所述检测区域的边界数据；所述判断单元用于通过比较位置数据和边界数据判断各个检测区域是否异常；所述机器人控制器用于根据不同检测区域是否异常向所述工业机器人发送控制指令。

本发明提出的所述工业机器人的安全控制装置中，所述区域识别单元根据识别不同颜色的实体边界来识别所述检测区域的边界数据。

本发明提出的所述工业机器人的安全控制装置中，所述区域识别单元根据与所述工业机器人的工作区域轴心的距离或工业机器人手臂的活动距离，将所识别的不同区域由近及远地划定为第一检测区域、第二检测区域和第三检测区域。