[发明专利]基于视觉的人机共融安全防护控制系统

摘要

本发明公开了一种基于视觉的人机共融安全防护控制系统，该系统包括：安全防护控制单元、视觉追踪单元、机器人控制单元，安全防护控制单元接收视觉追踪单元采集到的操作人员人体骨架数据以及机器人控制单元反馈的关节位置数据，构建机器人和操作人员的安全防护模型，并根据机器人的运动轨迹以及人体的骨架数据预测下一时刻现场行为演化，基于防护模型计算机器人与人员之间的最小距离，从而进行碰撞预测，对可能发生的碰撞进行局部路径规划与修正，进而控制机器人对人机协作过程中可能发生的碰撞做出响应，最终实现人机协作过程中的安全防护控制。本发明结构简单，易于工程化，能够为人机协作提供三维空间的安全防护。

主权项

1.基于视觉的人机共融安全防护控制系统，该系统包括：安全防护控制单元、视觉追踪单元、机器人控制单元，各单元之间的数据交换均通过局域网实现；所述安全防护控制单元与所述视觉追踪单元、机器人控制单元电气连接，其包括行为预测模块、碰撞检测模块和路径规划模块，用于接收视觉追踪单元采集到的操作人员人体骨架数据以及机器人控制单元反馈的关节位置数据，构建机器人和操作人员的安全防护模型，行为预测模块根据机器人的运动轨迹以及人体的骨架数据预测下一时刻现场行为演化，碰撞检测模块基于防护模型计算机器人与人员之间的最小距离，从而进行碰撞预测，路径规划模块对可能发生的碰撞进行局部路径规划与修正，并修正后的路径转换成运动指令传输给机器人控制单元，进而控制机器人对人机协作过程中可能发生的碰撞做出响应；所述视觉追踪单元由视觉传感器、计算机以及图像处理单元组成，视觉传感器通过路由器与计算机进行网络连接，用于采集装配现场人员的实时图像信息，通过图像处理单元提取人体骨架坐标并传输给安全防护控制单元；所述机器人控制单元是指机器人控制器及其数据传输接口，用于接收安全防护控制单元的运动指令并返回机器人当前状态。