使用视觉传感器的机器人系统 |
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| 申请号 | CN201610507240.X | 申请日 | 2016-06-30 | 公开(公告)号 | CN106313085A | 公开(公告)日 | 2017-01-11 |
| 申请人 | 发那科株式会社; | 发明人 | 渡边淳; 高桥佑辉; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种使用视觉 传感器 的 机器人 系统。机器人系统包含：拍摄部、 图像处理 部、人 请求 进入所述预定区域的入场请求部、根据图像处理部的处理结果输出在人请求进入预定区域的状态下 许可 人进入预定区域的入场许可 信号 的信号输出部。在人请求进入预定区域后，在通过图像处理部检测出机器人已到达预先示教的停止 位置 时，输出使机器人停止的指令以及为了人入场需要使机器人系统中的一部分停止的指令中的至少任意一方，并通过信号输出部输出入场许可信号。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种机器人系统，其包含配置在机器人动作区域的机器人和进行控制以使该机器人在所述机器人动作区域进行动作的机器人控制部，所述机器人系统的特征在于，具备： |
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| 说明书全文 | 使用视觉传感器的机器人系统技术领域[0001] 本发明涉及一种使用视觉传感器来提高对人安全性的机器人系统。 背景技术[0002] 在专利第5582422号中，机器人在限制人进入的动作区域进行动作。并且，在机器人正在执行某工序时，当检测到人访问该动作区域时，如果在该时刻停止机器人的动作则成为停止在预定的不良阶段的情况下，使机器人直到进行了某工序之后的其他工序后停止。 [0003] 另外，在日本特开平5-77179号公报中公开了在机器人正在进行动作时输入了维护请求信号的情况下，对于输入维护请求信号时的程序块，使机器人进行动作直到该程序块的程序块结尾为止然后停止机器人，接着使机器人成为适合维护的预定姿势。 [0004] 并且，在专利第4405468号中公开了使用至少两种不同的方法对第一图像记录单元以及第二图像记录单元记录的图像进行分析，当通过其中任意一方的分析检测出异物的情况下使机器人停止。 [0005] 然而，在专利第5582422号中需要预先定义不良阶段来进行编程。因此，在将专利第5582422号的技术用于已有的机器人系统时，需要变更该机器人系统的程序，或者需要变更控制部的电路。这样的变更需要比较大的成本和工时。并且，程序或电路的变更要求高度的熟练度或慎重度，因此对作业者有限制，难以在机器人系统的现场自由地进行变更。另外，在存在变更错误时，变更后的机器人系统反而可能会对人造成危险，因此一般情况下不会积极地进行已有的机器人系统的程序等的变更。 [0006] 在日本特开平5-77179号公报中需要事先设定适合维护的预定姿势的信息和使机器人移动到该姿势为止的信息。另外，在日本特开平5-77179号公报中，在输入了维护请求信号后，机器人在程序块结尾暂时停止。因此，在从程序块结尾的停止位置移动到适合维护的预定姿势为时，机器人有可能接触障碍物。在维护结束后返回到程序块结尾的停止位置时也会有同样的问题。 [0007] 并且，专利第4405468号中的机器人的停止位置是检测出异物时的位置，因此不设定机器人的停止位置。然而，根据机器人的停止位置，有时难以重新开始机器人的动作。 发明内容[0008] 本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，提供一种无需变更程序等能够用于现有的系统，并且不会对人造成危险的机器人系统。 [0009] 为了实现上述目的，根据第一发明提供了一种机器人系统，其包含配置在机器人动作区域的机器人和进行控制以使该机器人在所述机器人动作区域进行动作的机器人控制部，在该机器人系统中具备：拍摄部，其对至少包含所述机器人动作区域的一部分的预定区域进行拍摄；图像处理部，其对该拍摄部拍摄到的图像进行处理；人在请求进入所述预定区域时操作的入场请求部；以及信号输出部，其根据所述图像处理部的处理结果输出入场许可信号，该入场许可信号许可在人通过该入场请求部请求了进入所述预定区域的状态下所述人进入所述预定区域，在所述人请求了进入所述预定区域后，在通过所述图像处理部检测出所述机器人已到达预先示教的停止位置时，输出使所述机器人停止的指令以及为所述人入场需要使所述机器人系统中的一部分停止的指令中的至少某一方，并通过所述信号输出部输出所述入场许可信号。 [0010] 根据第二发明，在第一发明中，所述信号输出部根据所述图像处理的处理结果输出表示在所述机器人正在进行动作时所述人不可进入所述预定区域的状态的不可入场信号和所述入场许可信号中的至少某一方。 [0011] 根据第三发明，在第一发明中，当通过所述图像处理部检测出所述人已从所述预定区域退场时，使所述机器人系统的所述一部分或所述机器人再次启动。 [0012] 根据第四发明，在第一发明至第三发明中的任意一个中，当所述信号输出部输出了所述入场许可信号后，在通过所述图像处理部检测出所述机器人已开始动作时，使所述机器人系统的所述一部分或所述机器人中的至少一方停止。 [0013] 根据第五发明，在第一发明至第四发明中的任意一个中，所述图像处理部具有动态物体判断部，其将包含所述人穿着的穿着物的穿着物图像模型的动态物体判断为所述人，并且将不包含所述穿着物图像模型的动态物体判断为异物，当在所述预定区域中检测出由该动态物体判断部判断为异物的动态物体时，使所述机器人系统的所述一部分或所述机器人中的至少一方停止。 [0014] 根据第六发明，在第一发明至第五发明中的任意一个中，当所述图像处理部在检测出所述人从所述预定区域退场之前看不到所述人时，使所述机器人系统的所述一部分或所述机器人中的至少一方停止。 [0015] 根据第七发明，在第一发明至第六发明中的任意一个中，当在所述信号输出部输出所述入场许可信号之前所述动态物体判断部已将所述预定区域内的动态物体判断为所述人时，使所述机器人系统的所述一部分或所述机器人中的至少一方停止。 [0016] 根据第八发明，在第一发明至第七发明中的任意一个中，在所述机器人的作业动作的轨道上预先示教了所述停止位置。 [0017] 根据第九发明，在第二发明中，所述信号输出部具有输出所述入场许可信号的第一输出部分以及输出所述不可入场信号的第二输出部分中的至少一方，当所述信号输出部只具有所述第一输出部分时，在没有从所述第一输出部分输出所述入场许可信号时，意味着所述人不可进入所述预定区域的状态，并且配置所述第一输出部分从而由所述人来识别，当所述信号输出部只具有所述第二输出部分时，在没有从该第二输出部分输出所述不可入场信号时，意味着许可所述人进入所述预定区域的状态，并且配置所述第二输出部分从而由所述人来识别，当所述信号输出部具有所述第一输出部分以及所述第二输出部分时，配置所述第一输出部分以及所述第二输出部分从而由所述人来识别。 [0018] 根据第十发明，在第一发明至第九发明中的任意一个中，在所述机器人的作业动作的轨道上预先示教了所述停止位置，在所述轨道上在从所述停止位置起预定距离的上游侧示教了所述机器人的通过位置，在通过所述图像处理部检测出所述机器人已到达所述通过位置时，所述信号输出部输出表示所述人能够操作所述入场请求部的状态的入场准备信号。 [0019] 根据第十一发明，在第一发明至第九发明中的任意一个中，将所述停止位置示教为预定大小的空间，在通过所述图像处理部检测出所述机器人已到达所述空间时，当作所述机器人已到达所述停止位置。 [0020] 在第十二发明中，将所述停止位置或所述通过位置示教为预定大小的空间，在通过所述图像处理部检测出所述机器人已到达所述空间时，当作所述机器人已到达所述停止位置或所述通过位置。 [0021] 根据第十三发明，在第十发明或第十二发明中，所述信号输出部包含输出所述入场许可信号的第一输出部分、输出表示所述人不可进入所述预定区域的状态的不可入场信号的第二输出部分、以及输出所述入场准备信号的第三输出部分，配置所述第一输出部分、所述第二输出部分以及所述第三输出部分从而由所述人来识别。 [0022] 根据第十四发明，在第九发明或第十三发明中，通过视觉上以及听觉上中的至少一方以相互具有差异的方式输出所述入场许可信号、所述不可入场信号或所述入场准备信号。 [0023] 根据第十五发明，在第一发明至第十四发明中的任意一个中，在使所述机器人停止时，所述机器人控制部在使所述机器人减速后使其停止或者切断所述机器人的动力源。 [0024] 在第一发明中，当机器人到达停止位置时，在停止位置使机器人停止或者使机器人系统部分停止，并输出入场许可信号。当输出了入场许可信号时，因为机器人等已停止，因此人可以安全地进入到预定区域。换句话说，当机器人正在进行动作时，即使人请求进入预定区域，人也无法进入到预定区域。 [0025] 另外，仅通过设置拍摄部，并且在图像处理部示教机器人的停止位置，可以将第一发明用于现有的机器人系统而无需改造机器人侧。因此，不需要变更程序以及电路。 [0026] 在第二发明中，人在不可入场信号时不可进入预定区域，在入场许可信号时进入预定区域。 [0027] 在第三发明中，在人已从预定区域退场后再次启动机器人等，因此可以确保人的安全。 [0028] 在第四发明中，在机器人为应该停止的状态时机器人开始了动作的情况下可以紧急停止机器人等，由此可确保与预先将机器人紧急停止的状态相同等级的安全。换句话说，即使原来是在使机器人等紧急停止后进入的区域，人也可以不紧急停止机器人等进入该区域。因此，即使是在紧急停止状态下无法充分维护的位置也可以进行充分的维护。另外，在重新开始机器人等的动作时，可以完全消除紧急停止的影响。 [0029] 在第五发明中，将不包含穿着物图像模型，例如头盔、帽子、羔羊皮等的图像模型的动态物体判断为异物，因此可以容易地判定异物。当在预定区域内检测出包含穿着物图像模型的动态物体即人时，可以不紧急停止机器人等使人继续作业。将没有穿着穿着物图像模型的人，即没有被确认在预定区域内进行作业的人作为预定区域内的异物进行处理，因此使机器人等紧急停止来确保该人的安全。 [0030] 在第六发明中，当在预定区域内看不到人时使机器人等停止，因此可以谋求人的安全。 [0031] 在第七发明中，尽管没有许可人进入预定区域，但是在预定区域检测出人时停止机器人等。因此可以谋求人的安全。 [0032] 例如，适合维护的位置多在机器人作业动作的轨道上。因此，在第八发明中，当为了维护而停止机器人时，可以非常顺利地使维修结束后的机器人重新开始动作。 [0033] 在第九发明中，人通过参考至少一个输出部分，可以容易地判断当前是否可安全地进入预定区域。另外，可减少输出部分的数量。 [0034] 在第十发明中，在机器人到达了通过位置时输出入场准备信号。如果在此时进行入场请求，则许可入场，因此人可以容易地识别适合进行入场请求的定时。 [0035] 在第十一以及第十二发明中，通过预定大小的空间定义机器人的停止位置等，因此可以对机器人的停止位置等给与富余量。 [0036] 在第十三发明中，因为信号输出部具有第一输出部分到第三输出部分，所以可以将信号输出部设置成类似交通信号灯的结构。因此，人可以容易地识别从信号输出部输出的信号。 [0037] 在第十四发明中，可以将信号输出部设置成比较简单的结构。 [0038] 在第十五发明中，在使机器人减速停止时避免对机器人施加负荷，在切断机器人的动力源时使机器人切实地停止。 附图说明[0040] 图1是本发明的机器人系统的概要图。 [0041] 图2是表示本发明的机器人系统的基本动作的流程图。 [0042] 图3A是表示通过视觉传感器拍摄到的图像和信号输出部的第一图。 [0043] 图3B是表示通过视觉传感器拍摄到的图像和信号输出部的第二图。 [0044] 图3C是表示通过视觉传感器拍摄到的图像和信号输出部的第三图。 [0045] 图4是表示机器人的动作的第一流程图。 [0046] 图5是表示机器人的动作的第二流程图。 具体实施方式[0047] 以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。在下面的附图中对同样的部件赋予相同的参考符号。为了容易理解，这些附图适当变更了比例尺。 [0048] 图1是本发明的机器人系统的概要图。如图1所示，本发明的机器人系统1包括机器人10和控制该机器人10的机器人控制部20。并且，在图1中表示了将机器人10及其周边包含在视野内的视觉传感器11和处理通过视觉传感器11拍摄到的图像来输出各种信号的图像处理部25。 [0049] 机器人10为工业机器人10，例如为多关节机器人10。将视觉传感器11配置在杆14的前端，将杆14配置在机器人10的附近，视觉传感器11从上方拍摄机器人10等。视觉传感器11包含安装了TOF(Time of Flight飞行时间)的区域传感装置的照相机、以及LED透光装置。视觉传感器11测定LED光的反射光返回的时间来拍摄二维的深度图像。 [0050] 并且，参照图1将具备门18的安全栏19设置在机器人10的周围。安全栏19规定了至少包含机器人10进行动作的机器人动作区域的预定区域。在视觉传感器11的视野中含有至少包含机器人动作区域的一部分的预定区域。此外，关于预定区域，除了安全栏19以外的手段，例如也可以通过在地板上设置白线等来进行定义。另外，视觉传感器11从上方拍摄预定区域。 [0051] 通过视觉传感器11在每个预定时间拍摄到的图像通过机器人控制部20的图像处理部25来处理。由此，如后述那样检测侵入预定区域的人以及异物。通过在每个预定时间进行这样的处理，能够以某种程度追踪人等。 [0052] 对于图像处理部25预先示教与人、人的穿着物、机器人10以及机器人动作区域等相关的图像模型。图像处理部25通过将视觉传感器11拍摄到的图像与这些图像模型进行匹配来确定并检测人或机器人10等。通过从预处理过的基准图像(后述)只抽出人或机器人10等的特征部分来生成图像模型。 [0053] 图像处理部25使用视觉传感器11拍摄到的图像来判断人是否能够安全地进入安全栏19内的预定区域，并将该结果输出到信号输出部12。信号输出部12在视觉传感器11的下方安装在杆14上。但是，也可以将信号输出部12配置在其他的位置。 [0054] 另外，如图1所示，将入场请求部29例如按钮设置在安全栏19的门18的附近。人通过操作入场请求部29来向图像处理部25通知具有进入预定区域的意思。 [0055] 从图1可知，信号输出部12包含多个例如三个输出部分12a～12c。信号输出部12按照图像处理部25的处理结果，从第一输出部分12a～第三输出部分12c中的某一个输出对应的信号。设置这些第一输出部分12a～第三输出部分12c从而使人进行识别。 [0056] 信号输出部12的第一输出部分12a输出在人通过入场请求部29请求了进入预定区域的状态下许可人进入预定区域的入场许可信号。另外，第二输出部分12c输出表示机器人10正在进行动作，人不能进入预定区域的状态的不可入场信号。 [0057] 并且，第三输出部分12b输出表示人能够操作入场请求部29的状态的入场准备信号。在此，“人能够操作入场请求部29的状态”意味着当实际操作了入场请求部29时，根据图像处理部25的处理结果输出入场许可信号的状态。 [0058] 换句话说，在输出入场准备信号时，表示机器人10到达了对图像处理部25示教的停止位置到后述的通过位置之间，人可以准备进入预定区域。因此，在输出了入场准备信号时，如果人操作入场请求部29，则根据图像处理部25的处理结果从入场准备信号切换到入场许可信号。在输出了不可入场信号时，即使人操作入场请求部29，在没有输出入场准备信号时不受理入场请求部29的操作，所以不输出入场许可信号，因此持续输出不可入场信号。 [0059] 另外，优选各输出部分12a～12c为发光体，例如为相互不同颜色的发光体。例如，优选输出入场许可信号的第一输出部分12a为蓝色的发光体，输出入场准备信号的第三输出部分12b为黄色的发光体，以及输出不可入场信号的第二输出部分12c为红色的发光体。当这样的信号输出部12为类似交通信号灯的结构时，人能够容易地判断当前是否能够安全地进入预定区域。 [0060] 如图1所示，将声音输出部13例如扬声器设置在信号输出部12的附近。可以替代信号输出部12，或者与信号输出部12协作从声音输出部13输出分别与不可入场信号、入场准备信号以及入场许可信号对应的不同的声音或音色。 [0061] 另外，如图1所示，机器人控制部20与停止部21相连接。停止部21根据图像处理部25的处理结果，输出使机器人10停止的指令，并且输出为了人入场需要使机器人系统1中的一部分停止的指令。 [0062] 使机器人10停止的指令例如为在使机器人10减速后停止的指令。此时，可以避免对机器人10施加负荷。或者，使机器人10停止的指令也可以是切断机器人10的动力源的指令。此时使机器人10切实地停止。并且，停止部21可以使机器人系统1的上述的一部分以及/或者机器人10停止。 [0063] 另外，图像处理部25具有动态物体判断部22，该动态物体判断部22将包含人应穿着的穿着物的穿着物图像模型的动态物体判断为人，并且将未包含穿着物图像模型的动态物体判断为异物。人应穿着的穿着物例如为头盔、帽子、羔羊皮等。因此可以容易地进行异物的判定。 [0064] 图2是表示本发明的机器人系统1的基本动作的流程图。并且，从图3A到图3B表示通过视觉传感器拍摄到的图像和与各图像对应的信号输出部的状态。 [0065] 如上所述，将视觉传感器11安装在杆14的前端。因此，通过视觉传感器11拍摄的图像如图3A～图3C那样，相当于安全栏19内部的预定区域的平面图。在图3A～图3C所示的图像中包含位于预定区域内的机器人10、设置在机器人10周围的第一周围设备15以及第二周围设备16。根据图3A～图3C可知，第二周围设备16与第一周围设备15相比位于距离门18远的位置。 [0066] 另外，在图像处理部25中预先登录了基准图像。基准图像是在使机器人10移动到对图像处理部25示教的停止位置或后述的通过位置时，通过视觉传感器11拍摄到的图像。例如在图3B所示的图像中，机器人10停止在第二周围设备16上，另外在安全栏19的内部不存在侵入物，例如人、异物等。也就是说，在这种情况下，对图像处理部25预先示教了基准图像，从而能够使机器人10停止在第二周围设备16的位置。在本发明中，将在这样的状态下预先拍摄到的图像作为基准图像使用。 [0067] 此外，可以示教多个停止位置，此时，登录各停止位置以及与各停止位置对应的通过位置所对应的多个基准图像。在这样的情况下，仅通过使机器人10移动到停止位置以及通过位置来通过视觉传感器11进行拍摄，就能够容易地示教机器人系统1中的机器人的位置。另外，根据基准图像在与图像处理部25连接的操作盘(未图示)的显示部中显示机器人10的停止位置以及通过位置，因此作业者可以直观地获得与机器人10的停止位置等相关的信息。 [0068] 另外，优选将停止位置设置在机器人10按照预定的动作程序进行了动作时的作业动作的轨道上。例如当考虑维护机器人10的情况时，适合维护的场所多在机器人的作业动作的轨道上。因此，当停止位置在作业动作的轨道上时，可容易地进行维护，并可非常顺利地重新开始维护结束后的机器人的动作。 [0069] 以下，参照图2等对本发明的机器人系统1的基本动作进行说明。图2等所表示的内容是机器人10按照预定的动作程序进行动作时实施的内容。设为对图像处理部25示教的停止位置位于机器人10的作业动作的轨道上。 [0070] 首先，在图2的步骤S11中机器人10正在进行动作，因此判断为人进入安全栏19内部的预定区域是危险的。此时，通过信号输出部12的第二输出部分12c输出不可入场信号，例如输出红色信号(参照图3A)。 [0071] 在步骤S12中，将通过视觉传感器11拍摄到的当前的图像与通过位置的基准图像进行比较。在这种情况下，通过位置的基准图像包含在通过位置的机器人10的图像模型，通过图像处理部25针对该通过位置的基准图像进行模型匹配，通过模型匹配的对照来检测机器人10已到达通过位置。在此，将通过位置设置在机器人10的作业动作的轨道上从停止位置起预定距离的上游侧。在步骤12中，当机器人10的当前位置到达了通过位置时，向步骤S13前进。 [0072] 在该情况下，机器人10的当前位置位于停止位置的附近，所以可判定为正在接近人能够进入预定区域的状态，能够准备入场。因此，在步骤S13中，将第二输出部分12c的不可入场信号例如红色信号切换为第三输出部分12b的入场准备信号例如黄色信号(参考图3B)。 [0073] 在此，在步骤S14中，确认通过入场请求部29进行的入场请求，当在步骤S15中确认了入场请求时向步骤S16前进。 [0074] 在步骤S16中，将通过视觉传感器11拍摄到的当前图像与停止位置的基准图像进行比较。在该情况下，停止位置的基准图像包含在停止位置的机器人10的图像模型，通过图像处理部25对该停止位置的基准图像进行模型匹配，通过模型匹配的对照来检测机器人10已到达停止位置。 [0075] 在判定出机器人10已到达对图像处理部25示教的停止位置时，使机器人10停止在该停止位置(步骤S18)，因此即使人进入安全栏19内部的预定区域也没有危险，因此向步骤S17前进。 [0076] 在步骤S17中，将第三输出部分12b的入场准备信号例如黄色信号切换为第一输出部分12a的入场许可信号例如蓝色信号(参考图3C)。如此在本发明中，在输出了入场准备信号例如黄色信号时如果进行入场请求，则输出入场许可信号例如蓝色信号。因此，人可以容易地识别进行入场请求的定时。 [0077] 接着，在步骤S18中，停止部21输出使机器人10停止的指令。由此，机器人10在停止位置持续停止。并且，停止部21输出为了人入场需要使机器人系统1中的一部分停止的指令。并且，还可以将门18解锁。如图3C所示，在这样的状态下即使人30进入预定区域，由于机器人等已停止，所以不会给人带来危险。以上是本发明的机器人系统1的基本动作。 [0078] 此外，人可以通过手势信号进行入场请求，从而取代人对入场请求部29进行操作。此时，预先在图像处理部25中登录与手势信号对应的图像模型，图像处理部25通过模型匹配来判断是否有入场请求。此时，可以去除物理的入场请求部29。 [0079] 接着，针对信号输出部12输出的信号的每个种类，说明机器人系统1的动作。首先参照从图3A到图3C以及图4来说明输出不可入场信号例如红色信号或者入场准备信号例如黄色信号时的机器人系统的动作。图4所示的内容为在每个预定的控制周期重复执行的内容。 [0080] 在图4中，在输出了不可入场信号例如红色信号时，将视觉传感器11在预定区域内进行拍摄得到的图像作为状态监视的基准图像。在拍摄该基准图像时，输出不可入场信号例如红色信号，在预定区域内不存在包含人或异物的动态物体。 [0081] 在图4的步骤S21中，视觉传感器11拍摄安全栏19内部的预定区域的图像，并与状态监视的基准图像进行比较。然后，在步骤S22中，当在这些图像之间存在差别时，向步骤S23前进。然后，在步骤S23中，动态物体判断部22通过图像处理部25的模型匹配来判定在图像内是否存在机器人10、人30或异物。 [0082] 在步骤S24中，当首先通过模型匹配对照出机器人10时，排除该机器人10的部分来进行人30或异物的模型匹配。如果与上述的穿着物图像模型例如头盔的图像模型相匹配，则动态物体判断部22判断差别为人30。当存在与预先登录的图像模型不匹配的差别时，动态物体判断部22判断差别为异物。另外，在不存在这样差别的情况下，动态物体判断部22判定在预定区域没有人和异物从而结束处理。 [0083] 在输出不可入场信号例如红色信号时机器人10正在进行动作，因此人不应进入预定区域内。另外，在输出入场准备信号例如黄色信号时，机器人10位于停止位置或其附近。然而，在这种情况下，由于没有许可人入场，因此在预定区域内不存在人。 [0084] 因此，在输出不可入场信号或入场准备信号时在预定区域内检测出人的情况下，意味着没有许可入场但是人存在于预定区域内。因此，在步骤S24中检测出人时，向步骤S25前进，停止部21使机器人10紧急停止。此时，优选停止部21切断机器人10的电源。并且，可以如上述那样停止机器人系统1的一部分。 [0085] 此外，在步骤S24中检测出异物时也进行同样的处理。然后，在通过第三输出部分12b输出入场准备信号例如黄色信号时，在步骤S26中将其切换为第二输出部分12的不可入场信号例如红色信号。此外，在从开始输出不可入场信号时，在步骤S26中维持不可入场信号。 [0086] 如此，在本发明中，通过将当前的图像与基准图像进行比较可以容易地进行异物以及人的判定。优选使用多个图像模型来进行多个模型匹配，由此，可以提高人30以及异物的判定精度。 [0087] 接着，一边参照图3A到图3C以及图5一边说明在输出入场许可信号例如蓝色信号时的机器人系统的动作。图5所示的内容为在每个预定的控制周期重复执行的内容。另外，图5的步骤S21～步骤S23与上述的内容相同，因此省略再次的说明。但是，把在输出入场许可信号例如蓝色信号时视觉传感器11在预定区域内进行拍摄得到的图像作为在步骤S21中的状态监视的基准图像。 [0088] 在步骤S22中，因为机器人10已停止所以不会呈现为差别。另外，如果与上述的穿着物图像模型例如头盔的图像模型相匹配，则动态物体判断部22判断差别为人30。与此相对，在存在与预先登录的图像模型不匹配的差别时，动态物体判断部22判断差别为异物。在不存在这样的差别时，在步骤S22中动态物体判断部22判定在预定区域中没有人或异物。 [0089] 在检测出异物时，可能会由于异物造成机器人10或周围设备15、16等损坏。此后，当开始运行机器人系统1时可能会有异物残留。特别是在异物为与穿着物图像模型不匹配的人时，如果不小心靠近机器人10，万一机器人开始运动，则产生对该人造成危害的危险性。因此，在这种情况下向步骤S25前进，如上所述，由停止部21紧急停止机器人10。并且，如上所述，也可以停止机器人系统1的一部分。由此，可以避免上述的危险性。然后，在步骤S26中，将第一输出部分12a的入场许可信号例如蓝色信号切换为第二输出部分12c的不可入场信号例如红色信号。 [0090] 在步骤S24中检测出人时(参照图3C)，在步骤S31中进行设定从而追踪人30。因此，图像处理部25通过在每个预定时间拍摄到的图像来检测人30的场所。然后，在步骤S32中，判定人30是否在预定区域内。通过人30的模型匹配的对照来进行该判定。在判定为无法进行人30的模型匹配的对照，即在预定区域内看不到人30时，向步骤S25前进，如上所述那样紧急停止机器人系统1的一部分以及/或机器人10。因此可以谋求人30的安全。 [0091] 并且，当在步骤S32中判定出在预定区域内存在人30时，向步骤S33前进。在步骤S33中，通过监视步骤S22的模型匹配的对照位置，来判定机器人10是否已停止。此时，因为输出入场许可信号例如蓝色信号，所以机器人10应该停止在示教的停止位置。 [0092] 因此，当在步骤S33中判定为机器人10正在进行动作时，可以判断为机器人10由于某种原因无意图地进行动作。在这样的情况下，因为会对预定区域内的人30造成危险，所以向步骤S25前进，如上所述那样紧急停止机器人系统1的一部分以及/或机器人10。可知通过这样的处理，即使在人30在安全栏19内进行作业时，也可确保人30的安全。 [0093] 此外，虽然未图示，但即使在预定区域中不存在人的情况下，当判定机器人10正在进行动作时，优选如上所述紧急停止机器人系统1的一部分以及/或机器人10。由此，可以避免机器人10与周围设备发生碰撞。 [0094] 根据人对于机器人10进行的作业的内容，以往存在需要在使机器人10等紧急停止后进入的区域。在本发明中，如果在输出入场许可信号时检测出机器人10进行了动作，则使机器人10等紧急停止。因为进行这样的处理，所以在本发明中，人能够进入上述的区域而不需要像以往那样从开始就紧急停止机器人10等。因此，即使在紧急停止状态下无法充分维护的部位，也可进行充分的维护。另外，在重新开始机器人10等的动作时，也可完全消除紧急停止的影响。 [0095] 接着，在步骤S36中持续追踪人，在未丢失该人而确认了人30从预定区域已退场时向步骤S37前进。在入场请求部29中追加退场操作部。在人从预定区域退场并操作了退场操作部时，可以宣告人已从安全栏19内的预定区域退场。在步骤S37中，可以如此判定人30是否已从预定区域退场。如上所述，针对当前的图像，重复进行与判断为人30的图像模型的匹配比较，由此来进行步骤S36的人的追踪。 [0096] 如果确认人30已从预定区域退场，则将第一输出部分12a的入场许可信号例如蓝色信号切换为第二输出部分12c的不可入场信号例如红色信号。与此同时，通过解除停止部21来再次启动机器人10，重新开始机器人系统1。由此，机器人10可以容易地按照动作程序继续进行作业。另外，在人从预定区域退场后再次启动机器人10等，所以可确保人的安全。 [0097] 如此，在本发明中当机器人10到达停止位置时，使机器人10停止在停止位置，并且部分地停止机器人系统1，并输出入场许可信号。在输出入场许可信号时，机器人10以及机器人系统1已停止，因此人可以安全地进入机器人10附近的预定区域。换句话说，在机器人10正在进行动作时，即使人30请求进入预定区域，人30也无法进入预定区域。 [0098] 此外，可以将机器人10的停止位置以及通过位置示教为预定大小的空间。然后在通过图像处理部25检测到机器人10已到达这些空间时，看做机器人10已到达停止位置以及通过位置。此时，可以对机器人的停止位置等给与富余量，从而可以进一步确保人的安全。 [0099] 另外，在本发明中，设置视觉传感器11，并且对图像处理部25只示教机器人10的停止位置或通过位置就足够了。因此，无需改造机器人侧就可以将本发明用于已有的系统。因此，不需要像现有技术那样变更机器人系统以及电路。另外，在示教时不会给操作者带来负担，另外也不需要熟练度。 [0100] 在未图示的实施方式中，信号输出部12可以只具备第一输出部分12a和第二输出部分12c中的至少一方。例如，信号输出部12可以只具备第一输出部分12a和第二输出部分12c。 [0101] 或者，信号输出部12可以只具备第一输出部分12a。在这种情况下，在没有从第一输出部分12a输出入场许可信号时，例如在第一输出部分12a熄灯时，意味着人不能进入预定区域的状态。 [0102] 或者，信号输出部12可以只具备第二输出部分12c。在这种情况下，在没有从第二输出部分12c输出不可入场信号时，例如在第二输出部分12c熄灯时，意味着许可人进入预定区域的状态。 [0103] 即使在这样的情况下，人也可以通过参照信号输出部12容易地判断当前是否能够安全地进入预定区域。另外，由于减少了输出部分的数量，因此可以减少信号输出部12的尺寸以及费用。 [0104] 以上使用典型的实施方式对本发明进行了说明，但是本领域人员能够理解在不脱离本发明范围的情况下，可进行上述的变更以及各种其他的变更、省略、追加。 |
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