本發(fā)明涉及一種使用視覺傳感器來提高對人安全性的機器人系統(tǒng)。

背景技術：

在專利第5582422號中，機器人在限制人進入的動作區(qū)域進行動作。并且，在機器人正在執(zhí)行某工序時，當檢測到人訪問該動作區(qū)域時，如果在該時刻停止機器人的動作則成為停止在預定的不良階段的情況下，使機器人直到進行了某工序之后的其他工序后停止。

另外，在日本特開平5-77179號公報中公開了在機器人正在進行動作時輸入了維護請求信號的情況下，對于輸入維護請求信號時的程序塊，使機器人進行動作直到該程序塊的程序塊結尾為止然后停止機器人，接著使機器人成為適合維護的預定姿勢。

并且，在專利第4405468號中公開了使用至少兩種不同的方法對第一圖像記錄單元以及第二圖像記錄單元記錄的圖像進行分析，當通過其中任意一方的分析檢測出異物的情況下使機器人停止。

然而，在專利第5582422號中需要預先定義不良階段來進行編程。因此，在將專利第5582422號的技術用于已有的機器人系統(tǒng)時，需要變更該機器人系統(tǒng)的程序，或者需要變更控制部的電路。這樣的變更需要比較大的成本和工時。并且，程序或電路的變更要求高度的熟練度或慎重度，因此對作業(yè)者有限制，難以在機器人系統(tǒng)的現(xiàn)場自由地進行變更。另外，在存在變更錯誤時，變更后的機器人系統(tǒng)反而可能會對人造成危險，因此一般情況下不會積極地進行已有的機器人系統(tǒng)的程序等的變更。

在日本特開平5-77179號公報中需要事先設定適合維護的預定姿勢的信息和使機器人移動到該姿勢為止的信息。另外，在日本特開平5-77179號公報中，在輸入了維護請求信號后，機器人在程序塊結尾暫時停止。因此，在從程序塊結尾的停止位置移動到適合維護的預定姿勢為時，機器人有可能接觸障礙物。 在維護結束后返回到程序塊結尾的停止位置時也會有同樣的問題。

并且，專利第4405468號中的機器人的停止位置是檢測出異物時的位置，因此不設定機器人的停止位置。然而，根據(jù)機器人的停止位置，有時難以重新開始機器人的動作。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的，其目的在于，提供一種無需變更程序等能夠用于現(xiàn)有的系統(tǒng)，并且不會對人造成危險的機器人系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)第一發(fā)明提供了一種機器人系統(tǒng)，其包含配置在機器人動作區(qū)域的機器人和進行控制以使該機器人在所述機器人動作區(qū)域進行動作的機器人控制部，在該機器人系統(tǒng)中具備：拍攝部，其對至少包含所述機器人動作區(qū)域的一部分的預定區(qū)域進行拍攝；圖像處理部，其對該拍攝部拍攝到的圖像進行處理；人在請求進入所述預定區(qū)域時操作的入場請求部；以及信號輸出部，其根據(jù)所述圖像處理部的處理結果輸出入場許可信號，該入場許可信號許可在人通過該入場請求部請求了進入所述預定區(qū)域的狀態(tài)下所述人進入所述預定區(qū)域，在所述人請求了進入所述預定區(qū)域后，在通過所述圖像處理部檢測出所述機器人已到達預先示教的停止位置時，輸出使所述機器人停止的指令以及為所述人入場需要使所述機器人系統(tǒng)中的一部分停止的指令中的至少某一方，并通過所述信號輸出部輸出所述入場許可信號。

根據(jù)第二發(fā)明，在第一發(fā)明中，所述信號輸出部根據(jù)所述圖像處理的處理結果輸出表示在所述機器人正在進行動作時所述人不可進入所述預定區(qū)域的狀態(tài)的不可入場信號和所述入場許可信號中的至少某一方。

根據(jù)第三發(fā)明，在第一發(fā)明中，當通過所述圖像處理部檢測出所述人已從所述預定區(qū)域退場時，使所述機器人系統(tǒng)的所述一部分或所述機器人再次啟動。

根據(jù)第四發(fā)明，在第一發(fā)明至第三發(fā)明中的任意一個中，當所述信號輸出部輸出了所述入場許可信號后，在通過所述圖像處理部檢測出所述機器人已開始動作時，使所述機器人系統(tǒng)的所述一部分或所述機器人中的至少一方停止。

根據(jù)第五發(fā)明，在第一發(fā)明至第四發(fā)明中的任意一個中，所述圖像處理部具有動態(tài)物體判斷部，其將包含所述人穿著的穿著物的穿著物圖像模型的動態(tài) 物體判斷為所述人，并且將不包含所述穿著物圖像模型的動態(tài)物體判斷為異物，當在所述預定區(qū)域中檢測出由該動態(tài)物體判斷部判斷為異物的動態(tài)物體時，使所述機器人系統(tǒng)的所述一部分或所述機器人中的至少一方停止。

根據(jù)第六發(fā)明，在第一發(fā)明至第五發(fā)明中的任意一個中，當所述圖像處理部在檢測出所述人從所述預定區(qū)域退場之前看不到所述人時，使所述機器人系統(tǒng)的所述一部分或所述機器人中的至少一方停止。

根據(jù)第七發(fā)明，在第一發(fā)明至第六發(fā)明中的任意一個中，當在所述信號輸出部輸出所述入場許可信號之前所述動態(tài)物體判斷部已將所述預定區(qū)域內的動態(tài)物體判斷為所述人時，使所述機器人系統(tǒng)的所述一部分或所述機器人中的至少一方停止。

根據(jù)第八發(fā)明，在第一發(fā)明至第七發(fā)明中的任意一個中，在所述機器人的作業(yè)動作的軌道上預先示教了所述停止位置。

根據(jù)第九發(fā)明，在第二發(fā)明中，所述信號輸出部具有輸出所述入場許可信號的第一輸出部分以及輸出所述不可入場信號的第二輸出部分中的至少一方，當所述信號輸出部只具有所述第一輸出部分時，在沒有從所述第一輸出部分輸出所述入場許可信號時，意味著所述人不可進入所述預定區(qū)域的狀態(tài)，并且配置所述第一輸出部分從而由所述人來識別，當所述信號輸出部只具有所述第二輸出部分時，在沒有從該第二輸出部分輸出所述不可入場信號時，意味著許可所述人進入所述預定區(qū)域的狀態(tài)，并且配置所述第二輸出部分從而由所述人來識別，當所述信號輸出部具有所述第一輸出部分以及所述第二輸出部分時，配置所述第一輸出部分以及所述第二輸出部分從而由所述人來識別。

根據(jù)第十發(fā)明，在第一發(fā)明至第九發(fā)明中的任意一個中，在所述機器人的作業(yè)動作的軌道上預先示教了所述停止位置，在所述軌道上在從所述停止位置起預定距離的上游側示教了所述機器人的通過位置，在通過所述圖像處理部檢測出所述機器人已到達所述通過位置時，所述信號輸出部輸出表示所述人能夠操作所述入場請求部的狀態(tài)的入場準備信號。

根據(jù)第十一發(fā)明，在第一發(fā)明至第九發(fā)明中的任意一個中，將所述停止位置示教為預定大小的空間，在通過所述圖像處理部檢測出所述機器人已到達所述空間時，當作所述機器人已到達所述停止位置。

在第十二發(fā)明中，將所述停止位置或所述通過位置示教為預定大小的空間，在通過所述圖像處理部檢測出所述機器人已到達所述空間時，當作所述機器人已到達所述停止位置或所述通過位置。

根據(jù)第十三發(fā)明，在第十發(fā)明或第十二發(fā)明中，所述信號輸出部包含輸出所述入場許可信號的第一輸出部分、輸出表示所述人不可進入所述預定區(qū)域的狀態(tài)的不可入場信號的第二輸出部分、以及輸出所述入場準備信號的第三輸出部分，配置所述第一輸出部分、所述第二輸出部分以及所述第三輸出部分從而由所述人來識別。

根據(jù)第十四發(fā)明，在第九發(fā)明或第十三發(fā)明中，通過視覺上以及聽覺上中的至少一方以相互具有差異的方式輸出所述入場許可信號、所述不可入場信號或所述入場準備信號。

根據(jù)第十五發(fā)明，在第一發(fā)明至第十四發(fā)明中的任意一個中，在使所述機器人停止時，所述機器人控制部在使所述機器人減速后使其停止或者切斷所述機器人的動力源。

在第一發(fā)明中，當機器人到達停止位置時，在停止位置使機器人停止或者使機器人系統(tǒng)部分停止，并輸出入場許可信號。當輸出了入場許可信號時，因為機器人等已停止，因此人可以安全地進入到預定區(qū)域。換句話說，當機器人正在進行動作時，即使人請求進入預定區(qū)域，人也無法進入到預定區(qū)域。

另外，僅通過設置拍攝部，并且在圖像處理部示教機器人的停止位置，可以將第一發(fā)明用于現(xiàn)有的機器人系統(tǒng)而無需改造機器人側。因此，不需要變更程序以及電路。

在第二發(fā)明中，人在不可入場信號時不可進入預定區(qū)域，在入場許可信號時進入預定區(qū)域。

在第三發(fā)明中，在人已從預定區(qū)域退場后再次啟動機器人等，因此可以確保人的安全。

在第四發(fā)明中，在機器人為應該停止的狀態(tài)時機器人開始了動作的情況下可以緊急停止機器人等，由此可確保與預先將機器人緊急停止的狀態(tài)相同等級的安全。換句話說，即使原來是在使機器人等緊急停止后進入的區(qū)域，人也可以不緊急停止機器人等進入該區(qū)域。因此，即使是在緊急停止狀態(tài)下無法充分 維護的位置也可以進行充分的維護。另外，在重新開始機器人等的動作時，可以完全消除緊急停止的影響。

在第五發(fā)明中，將不包含穿著物圖像模型，例如頭盔、帽子、羔羊皮等的圖像模型的動態(tài)物體判斷為異物，因此可以容易地判定異物。當在預定區(qū)域內檢測出包含穿著物圖像模型的動態(tài)物體即人時，可以不緊急停止機器人等使人繼續(xù)作業(yè)。將沒有穿著穿著物圖像模型的人，即沒有被確認在預定區(qū)域內進行作業(yè)的人作為預定區(qū)域內的異物進行處理，因此使機器人等緊急停止來確保該人的安全。

在第六發(fā)明中，當在預定區(qū)域內看不到人時使機器人等停止，因此可以謀求人的安全。

在第七發(fā)明中，盡管沒有許可人進入預定區(qū)域，但是在預定區(qū)域檢測出人時停止機器人等。因此可以謀求人的安全。

例如，適合維護的位置多在機器人作業(yè)動作的軌道上。因此，在第八發(fā)明中，當為了維護而停止機器人時，可以非常順利地使維修結束后的機器人重新開始動作。

在第九發(fā)明中，人通過參考至少一個輸出部分，可以容易地判斷當前是否可安全地進入預定區(qū)域。另外，可減少輸出部分的數(shù)量。

在第十發(fā)明中，在機器人到達了通過位置時輸出入場準備信號。如果在此時進行入場請求，則許可入場，因此人可以容易地識別適合進行入場請求的定時。

在第十一以及第十二發(fā)明中，通過預定大小的空間定義機器人的停止位置等，因此可以對機器人的停止位置等給與富余量。

在第十三發(fā)明中，因為信號輸出部具有第一輸出部分到第三輸出部分，所以可以將信號輸出部設置成類似交通信號燈的結構。因此，人可以容易地識別從信號輸出部輸出的信號。

在第十四發(fā)明中，可以將信號輸出部設置成比較簡單的結構。

在第十五發(fā)明中，在使機器人減速停止時避免對機器人施加負荷，在切斷機器人的動力源時使機器人切實地停止。

通過對附圖所示的本發(fā)明典型的實施例進行詳細說明，本發(fā)明的上述以及 其它的目的、特征以及優(yōu)點會變得更清楚。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的機器人系統(tǒng)的概要圖。

圖2是表示本發(fā)明的機器人系統(tǒng)的基本動作的流程圖。

圖3A是表示通過視覺傳感器拍攝到的圖像和信號輸出部的第一圖。

圖3B是表示通過視覺傳感器拍攝到的圖像和信號輸出部的第二圖。

圖3C是表示通過視覺傳感器拍攝到的圖像和信號輸出部的第三圖。

圖4是表示機器人的動作的第一流程圖。

圖5是表示機器人的動作的第二流程圖。

具體實施方式

以下，參考附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。在下面的附圖中對同樣的部件賦予相同的參考符號。為了容易理解，這些附圖適當變更了比例尺。

圖1是本發(fā)明的機器人系統(tǒng)的概要圖。如圖1所示，本發(fā)明的機器人系統(tǒng)1包括機器人10和控制該機器人10的機器人控制部20。并且，在圖1中表示了將機器人10及其周邊包含在視野內的視覺傳感器11和處理通過視覺傳感器11拍攝到的圖像來輸出各種信號的圖像處理部25。

機器人10為工業(yè)機器人10，例如為多關節(jié)機器人10。將視覺傳感器11配置在桿14的前端，將桿14配置在機器人10的附近，視覺傳感器11從上方拍攝機器人10等。視覺傳感器11包含安裝了TOF(Time of Flight飛行時間)的區(qū)域傳感裝置的照相機、以及LED透光裝置。視覺傳感器11測定LED光的反射光返回的時間來拍攝二維的深度圖像。

并且，參照圖1將具備門18的安全欄19設置在機器人10的周圍。安全欄19規(guī)定了至少包含機器人10進行動作的機器人動作區(qū)域的預定區(qū)域。在視覺傳感器11的視野中含有至少包含機器人動作區(qū)域的一部分的預定區(qū)域。此外，關于預定區(qū)域，除了安全欄19以外的手段，例如也可以通過在地板上設置白線等來進行定義。另外，視覺傳感器11從上方拍攝預定區(qū)域。

通過視覺傳感器11在每個預定時間拍攝到的圖像通過機器人控制部20的圖像處理部25來處理。由此，如后述那樣檢測侵入預定區(qū)域的人以及異物。通過在每個預定時間進行這樣的處理，能夠以某種程度追蹤人等。

對于圖像處理部25預先示教與人、人的穿著物、機器人10以及機器人動作區(qū)域等相關的圖像模型。圖像處理部25通過將視覺傳感器11拍攝到的圖像與這些圖像模型進行匹配來確定并檢測人或機器人10等。通過從預處理過的基準圖像(后述)只抽出人或機器人10等的特征部分來生成圖像模型。

圖像處理部25使用視覺傳感器11拍攝到的圖像來判斷人是否能夠安全地進入安全欄19內的預定區(qū)域，并將該結果輸出到信號輸出部12。信號輸出部12在視覺傳感器11的下方安裝在桿14上。但是，也可以將信號輸出部12配置在其他的位置。

另外，如圖1所示，將入場請求部29例如按鈕設置在安全欄19的門18的附近。人通過操作入場請求部29來向圖像處理部25通知具有進入預定區(qū)域的意思。

從圖1可知，信號輸出部12包含多個例如三個輸出部分12a～12c。信號輸出部12按照圖像處理部25的處理結果，從第一輸出部分12a～第三輸出部分12c中的某一個輸出對應的信號。設置這些第一輸出部分12a～第三輸出部分12c從而使人進行識別。

信號輸出部12的第一輸出部分12a輸出在人通過入場請求部29請求了進入預定區(qū)域的狀態(tài)下許可人進入預定區(qū)域的入場許可信號。另外，第二輸出部分12c輸出表示機器人10正在進行動作，人不能進入預定區(qū)域的狀態(tài)的不可入場信號。

并且，第三輸出部分12b輸出表示人能夠操作入場請求部29的狀態(tài)的入場準備信號。在此，“人能夠操作入場請求部29的狀態(tài)”意味著當實際操作了入場請求部29時，根據(jù)圖像處理部25的處理結果輸出入場許可信號的狀態(tài)。

換句話說，在輸出入場準備信號時，表示機器人10到達了對圖像處理部25示教的停止位置到后述的通過位置之間，人可以準備進入預定區(qū)域。因此，在輸出了入場準備信號時，如果人操作入場請求部29，則根據(jù)圖像處理部25的處理結果從入場準備信號切換到入場許可信號。在輸出了不可入場信號時，即使人操作入場請求部29，在沒有輸出入場準備信號時不受理入場請求部29的操作，所以不輸出入場許可信號，因此持續(xù)輸出不可入場信號。

另外，優(yōu)選各輸出部分12a～12c為發(fā)光體，例如為相互不同顏色的發(fā)光 體。例如，優(yōu)選輸出入場許可信號的第一輸出部分12a為藍色的發(fā)光體，輸出入場準備信號的第三輸出部分12b為黃色的發(fā)光體，以及輸出不可入場信號的第二輸出部分12c為紅色的發(fā)光體。當這樣的信號輸出部12為類似交通信號燈的結構時，人能夠容易地判斷當前是否能夠安全地進入預定區(qū)域。

如圖1所示，將聲音輸出部13例如揚聲器設置在信號輸出部12的附近?？梢蕴娲盘栞敵霾?2，或者與信號輸出部12協(xié)作從聲音輸出部13輸出分別與不可入場信號、入場準備信號以及入場許可信號對應的不同的聲音或音色。

另外，如圖1所示，機器人控制部20與停止部21相連接。停止部21根據(jù)圖像處理部25的處理結果，輸出使機器人10停止的指令，并且輸出為了人入場需要使機器人系統(tǒng)1中的一部分停止的指令。

使機器人10停止的指令例如為在使機器人10減速后停止的指令。此時，可以避免對機器人10施加負荷?；蛘撸箼C器人10停止的指令也可以是切斷機器人10的動力源的指令。此時使機器人10切實地停止。并且，停止部21可以使機器人系統(tǒng)1的上述的一部分以及/或者機器人10停止。

另外，圖像處理部25具有動態(tài)物體判斷部22，該動態(tài)物體判斷部22將包含人應穿著的穿著物的穿著物圖像模型的動態(tài)物體判斷為人，并且將未包含穿著物圖像模型的動態(tài)物體判斷為異物。人應穿著的穿著物例如為頭盔、帽子、羔羊皮等。因此可以容易地進行異物的判定。

圖2是表示本發(fā)明的機器人系統(tǒng)1的基本動作的流程圖。并且，從圖3A到圖3B表示通過視覺傳感器拍攝到的圖像和與各圖像對應的信號輸出部的狀態(tài)。

如上所述，將視覺傳感器11安裝在桿14的前端。因此，通過視覺傳感器11拍攝的圖像如圖3A～圖3C那樣，相當于安全欄19內部的預定區(qū)域的平面圖。在圖3A～圖3C所示的圖像中包含位于預定區(qū)域內的機器人10、設置在機器人10周圍的第一周圍設備15以及第二周圍設備16。根據(jù)圖3A～圖3C可知，第二周圍設備16與第一周圍設備15相比位于距離門18遠的位置。

另外，在圖像處理部25中預先登錄了基準圖像。基準圖像是在使機器人10移動到對圖像處理部25示教的停止位置或后述的通過位置時，通過視覺傳 感器11拍攝到的圖像。例如在圖3B所示的圖像中，機器人10停止在第二周圍設備16上，另外在安全欄19的內部不存在侵入物，例如人、異物等。也就是說，在這種情況下，對圖像處理部25預先示教了基準圖像，從而能夠使機器人10停止在第二周圍設備16的位置。在本發(fā)明中，將在這樣的狀態(tài)下預先拍攝到的圖像作為基準圖像使用。

此外，可以示教多個停止位置，此時，登錄各停止位置以及與各停止位置對應的通過位置所對應的多個基準圖像。在這樣的情況下，僅通過使機器人10移動到停止位置以及通過位置來通過視覺傳感器11進行拍攝，就能夠容易地示教機器人系統(tǒng)1中的機器人的位置。另外，根據(jù)基準圖像在與圖像處理部25連接的操作盤(未圖示)的顯示部中顯示機器人10的停止位置以及通過位置，因此作業(yè)者可以直觀地獲得與機器人10的停止位置等相關的信息。

另外，優(yōu)選將停止位置設置在機器人10按照預定的動作程序進行了動作時的作業(yè)動作的軌道上。例如當考慮維護機器人10的情況時，適合維護的場所多在機器人的作業(yè)動作的軌道上。因此，當停止位置在作業(yè)動作的軌道上時，可容易地進行維護，并可非常順利地重新開始維護結束后的機器人的動作。

以下，參照圖2等對本發(fā)明的機器人系統(tǒng)1的基本動作進行說明。圖2等所表示的內容是機器人10按照預定的動作程序進行動作時實施的內容。設為對圖像處理部25示教的停止位置位于機器人10的作業(yè)動作的軌道上。

首先，在圖2的步驟S11中機器人10正在進行動作，因此判斷為人進入安全欄19內部的預定區(qū)域是危險的。此時，通過信號輸出部12的第二輸出部分12c輸出不可入場信號，例如輸出紅色信號(參照圖3A)。

在步驟S12中，將通過視覺傳感器11拍攝到的當前的圖像與通過位置的基準圖像進行比較。在這種情況下，通過位置的基準圖像包含在通過位置的機器人10的圖像模型，通過圖像處理部25針對該通過位置的基準圖像進行模型匹配，通過模型匹配的對照來檢測機器人10已到達通過位置。在此，將通過位置設置在機器人10的作業(yè)動作的軌道上從停止位置起預定距離的上游側。在步驟12中，當機器人10的當前位置到達了通過位置時，向步驟S13前進。

在該情況下，機器人10的當前位置位于停止位置的附近，所以可判定為正在接近人能夠進入預定區(qū)域的狀態(tài)，能夠準備入場。因此，在步驟S13中， 將第二輸出部分12c的不可入場信號例如紅色信號切換為第三輸出部分12b的入場準備信號例如黃色信號(參考圖3B)。

在此，在步驟S14中，確認通過入場請求部29進行的入場請求，當在步驟S15中確認了入場請求時向步驟S16前進。

在步驟S16中，將通過視覺傳感器11拍攝到的當前圖像與停止位置的基準圖像進行比較。在該情況下，停止位置的基準圖像包含在停止位置的機器人10的圖像模型，通過圖像處理部25對該停止位置的基準圖像進行模型匹配，通過模型匹配的對照來檢測機器人10已到達停止位置。

在判定出機器人10已到達對圖像處理部25示教的停止位置時，使機器人10停止在該停止位置(步驟S18)，因此即使人進入安全欄19內部的預定區(qū)域也沒有危險，因此向步驟S17前進。

在步驟S17中，將第三輸出部分12b的入場準備信號例如黃色信號切換為第一輸出部分12a的入場許可信號例如藍色信號(參考圖3C)。如此在本發(fā)明中，在輸出了入場準備信號例如黃色信號時如果進行入場請求，則輸出入場許可信號例如藍色信號。因此，人可以容易地識別進行入場請求的定時。

接著，在步驟S18中，停止部21輸出使機器人10停止的指令。由此，機器人10在停止位置持續(xù)停止。并且，停止部21輸出為了人入場需要使機器人系統(tǒng)1中的一部分停止的指令。并且，還可以將門18解鎖。如圖3C所示，在這樣的狀態(tài)下即使人30進入預定區(qū)域，由于機器人等已停止，所以不會給人帶來危險。以上是本發(fā)明的機器人系統(tǒng)1的基本動作。

此外，人可以通過手勢信號進行入場請求，從而取代人對入場請求部29進行操作。此時，預先在圖像處理部25中登錄與手勢信號對應的圖像模型，圖像處理部25通過模型匹配來判斷是否有入場請求。此時，可以去除物理的入場請求部29。

接著，針對信號輸出部12輸出的信號的每個種類，說明機器人系統(tǒng)1的動作。首先參照從圖3A到圖3C以及圖4來說明輸出不可入場信號例如紅色信號或者入場準備信號例如黃色信號時的機器人系統(tǒng)的動作。圖4所示的內容為在每個預定的控制周期重復執(zhí)行的內容。

在圖4中，在輸出了不可入場信號例如紅色信號時，將視覺傳感器11在 預定區(qū)域內進行拍攝得到的圖像作為狀態(tài)監(jiān)視的基準圖像。在拍攝該基準圖像時，輸出不可入場信號例如紅色信號，在預定區(qū)域內不存在包含人或異物的動態(tài)物體。

在圖4的步驟S21中，視覺傳感器11拍攝安全欄19內部的預定區(qū)域的圖像，并與狀態(tài)監(jiān)視的基準圖像進行比較。然后，在步驟S22中，當在這些圖像之間存在差別時，向步驟S23前進。然后，在步驟S23中，動態(tài)物體判斷部22通過圖像處理部25的模型匹配來判定在圖像內是否存在機器人10、人30或異物。

在步驟S24中，當首先通過模型匹配對照出機器人10時，排除該機器人10的部分來進行人30或異物的模型匹配。如果與上述的穿著物圖像模型例如頭盔的圖像模型相匹配，則動態(tài)物體判斷部22判斷差別為人30。當存在與預先登錄的圖像模型不匹配的差別時，動態(tài)物體判斷部22判斷差別為異物。另外，在不存在這樣差別的情況下，動態(tài)物體判斷部22判定在預定區(qū)域沒有人和異物從而結束處理。

在輸出不可入場信號例如紅色信號時機器人10正在進行動作，因此人不應進入預定區(qū)域內。另外，在輸出入場準備信號例如黃色信號時，機器人10位于停止位置或其附近。然而，在這種情況下，由于沒有許可人入場，因此在預定區(qū)域內不存在人。

因此，在輸出不可入場信號或入場準備信號時在預定區(qū)域內檢測出人的情況下，意味著沒有許可入場但是人存在于預定區(qū)域內。因此，在步驟S24中檢測出人時，向步驟S25前進，停止部21使機器人10緊急停止。此時，優(yōu)選停止部21切斷機器人10的電源。并且，可以如上述那樣停止機器人系統(tǒng)1的一部分。

此外，在步驟S24中檢測出異物時也進行同樣的處理。然后，在通過第三輸出部分12b輸出入場準備信號例如黃色信號時，在步驟S26中將其切換為第二輸出部分12的不可入場信號例如紅色信號。此外，在從開始輸出不可入場信號時，在步驟S26中維持不可入場信號。

如此，在本發(fā)明中，通過將當前的圖像與基準圖像進行比較可以容易地進行異物以及人的判定。優(yōu)選使用多個圖像模型來進行多個模型匹配，由此，可 以提高人30以及異物的判定精度。

接著，一邊參照圖3A到圖3C以及圖5一邊說明在輸出入場許可信號例如藍色信號時的機器人系統(tǒng)的動作。圖5所示的內容為在每個預定的控制周期重復執(zhí)行的內容。另外，圖5的步驟S21～步驟S23與上述的內容相同，因此省略再次的說明。但是，把在輸出入場許可信號例如藍色信號時視覺傳感器11在預定區(qū)域內進行拍攝得到的圖像作為在步驟S21中的狀態(tài)監(jiān)視的基準圖像。

在步驟S22中，因為機器人10已停止所以不會呈現(xiàn)為差別。另外，如果與上述的穿著物圖像模型例如頭盔的圖像模型相匹配，則動態(tài)物體判斷部22判斷差別為人30。與此相對，在存在與預先登錄的圖像模型不匹配的差別時，動態(tài)物體判斷部22判斷差別為異物。在不存在這樣的差別時，在步驟S22中動態(tài)物體判斷部22判定在預定區(qū)域中沒有人或異物。

在檢測出異物時，可能會由于異物造成機器人10或周圍設備15、16等損壞。此后，當開始運行機器人系統(tǒng)1時可能會有異物殘留。特別是在異物為與穿著物圖像模型不匹配的人時，如果不小心靠近機器人10，萬一機器人開始運動，則產生對該人造成危害的危險性。因此，在這種情況下向步驟S25前進，如上所述，由停止部21緊急停止機器人10。并且，如上所述，也可以停止機器人系統(tǒng)1的一部分。由此，可以避免上述的危險性。然后，在步驟S26中，將第一輸出部分12a的入場許可信號例如藍色信號切換為第二輸出部分12c的不可入場信號例如紅色信號。

在步驟S24中檢測出人時(參照圖3C)，在步驟S31中進行設定從而追蹤人30。因此，圖像處理部25通過在每個預定時間拍攝到的圖像來檢測人30的場所。然后，在步驟S32中，判定人30是否在預定區(qū)域內。通過人30的模型匹配的對照來進行該判定。在判定為無法進行人30的模型匹配的對照，即在預定區(qū)域內看不到人30時，向步驟S25前進，如上所述那樣緊急停止機器人系統(tǒng)1的一部分以及/或機器人10。因此可以謀求人30的安全。

并且，當在步驟S32中判定出在預定區(qū)域內存在人30時，向步驟S33前進。在步驟S33中，通過監(jiān)視步驟S22的模型匹配的對照位置，來判定機器人10是否已停止。此時，因為輸出入場許可信號例如藍色信號，所以機器人 10應該停止在示教的停止位置。

因此，當在步驟S33中判定為機器人10正在進行動作時，可以判斷為機器人10由于某種原因無意圖地進行動作。在這樣的情況下，因為會對預定區(qū)域內的人30造成危險，所以向步驟S25前進，如上所述那樣緊急停止機器人系統(tǒng)1的一部分以及/或機器人10?？芍ㄟ^這樣的處理，即使在人30在安全欄19內進行作業(yè)時，也可確保人30的安全。

此外，雖然未圖示，但即使在預定區(qū)域中不存在人的情況下，當判定機器人10正在進行動作時，優(yōu)選如上所述緊急停止機器人系統(tǒng)1的一部分以及/或機器人10。由此，可以避免機器人10與周圍設備發(fā)生碰撞。

根據(jù)人對于機器人10進行的作業(yè)的內容，以往存在需要在使機器人10等緊急停止后進入的區(qū)域。在本發(fā)明中，如果在輸出入場許可信號時檢測出機器人10進行了動作，則使機器人10等緊急停止。因為進行這樣的處理，所以在本發(fā)明中，人能夠進入上述的區(qū)域而不需要像以往那樣從開始就緊急停止機器人10等。因此，即使在緊急停止狀態(tài)下無法充分維護的部位，也可進行充分的維護。另外，在重新開始機器人10等的動作時，也可完全消除緊急停止的影響。

接著，在步驟S36中持續(xù)追蹤人，在未丟失該人而確認了人30從預定區(qū)域已退場時向步驟S37前進。在入場請求部29中追加退場操作部。在人從預定區(qū)域退場并操作了退場操作部時，可以宣告人已從安全欄19內的預定區(qū)域退場。在步驟S37中，可以如此判定人30是否已從預定區(qū)域退場。如上所述，針對當前的圖像，重復進行與判斷為人30的圖像模型的匹配比較，由此來進行步驟S36的人的追蹤。

如果確認人30已從預定區(qū)域退場，則將第一輸出部分12a的入場許可信號例如藍色信號切換為第二輸出部分12c的不可入場信號例如紅色信號。與此同時，通過解除停止部21來再次啟動機器人10，重新開始機器人系統(tǒng)1。由此，機器人10可以容易地按照動作程序繼續(xù)進行作業(yè)。另外，在人從預定區(qū)域退場后再次啟動機器人10等，所以可確保人的安全。

如此，在本發(fā)明中當機器人10到達停止位置時，使機器人10停止在停止位置，并且部分地停止機器人系統(tǒng)1，并輸出入場許可信號。在輸出入場許可 信號時，機器人10以及機器人系統(tǒng)1已停止，因此人可以安全地進入機器人10附近的預定區(qū)域。換句話說，在機器人10正在進行動作時，即使人30請求進入預定區(qū)域，人30也無法進入預定區(qū)域。

此外，可以將機器人10的停止位置以及通過位置示教為預定大小的空間。然后在通過圖像處理部25檢測到機器人10已到達這些空間時，看做機器人10已到達停止位置以及通過位置。此時，可以對機器人的停止位置等給與富余量，從而可以進一步確保人的安全。

另外，在本發(fā)明中，設置視覺傳感器11，并且對圖像處理部25只示教機器人10的停止位置或通過位置就足夠了。因此，無需改造機器人側就可以將本發(fā)明用于已有的系統(tǒng)。因此，不需要像現(xiàn)有技術那樣變更機器人系統(tǒng)以及電路。另外，在示教時不會給操作者帶來負擔，另外也不需要熟練度。

在未圖示的實施方式中，信號輸出部12可以只具備第一輸出部分12a和第二輸出部分12c中的至少一方。例如，信號輸出部12可以只具備第一輸出部分12a和第二輸出部分12c。

或者，信號輸出部12可以只具備第一輸出部分12a。在這種情況下，在沒有從第一輸出部分12a輸出入場許可信號時，例如在第一輸出部分12a熄燈時，意味著人不能進入預定區(qū)域的狀態(tài)。

或者，信號輸出部12可以只具備第二輸出部分12c。在這種情況下，在沒有從第二輸出部分12c輸出不可入場信號時，例如在第二輸出部分12c熄燈時，意味著許可人進入預定區(qū)域的狀態(tài)。

即使在這樣的情況下，人也可以通過參照信號輸出部12容易地判斷當前是否能夠安全地進入預定區(qū)域。另外，由于減少了輸出部分的數(shù)量，因此可以減少信號輸出部12的尺寸以及費用。

以上使用典型的實施方式對本發(fā)明進行了說明，但是本領域人員能夠理解在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可進行上述的變更以及各種其他的變更、省略、追加。