本發(fā)明涉及一種工具機，特別是涉及一種智能防撞安全系統(tǒng)及應用其的工具機。

背景技術：

現(xiàn)有的大型工具機在進行加工作業(yè)時，一般是由工程師先手動進行規(guī)劃加工頭的移動路線，直到路線規(guī)劃完畢后才會改由自動控制。

然而，在操作該加工頭移動時，有時會因為路線規(guī)劃不良或視線死角而導致該加工頭碰撞到其他的元件，進而導致工具機的損壞，不但是增加了維修成本，且還必須等到維修完畢后才能繼續(xù)使用，也造成了時間的浪費。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是在提供一種智能防撞安全系統(tǒng)及應用其的工具機。

本發(fā)明智能防撞安全系統(tǒng)，應用于一個工具機，該工具機包括一個能夠受控制而于一個加工區(qū)內(nèi)移動的加工頭，該智能防撞安全系統(tǒng)包含一個三維影像擷取單元、一個儲存單元、一個運算控制單元，及一個警告單元。

該三維影像擷取單元朝向該加工區(qū)拍攝一個深度影像資訊，該儲存單元儲存該工具機的一個三維模型資訊集合，該運算控制單元電連接該工具機、該三維影像擷取單元及該儲存單元，并根據(jù)該深度影像資訊及該三維模型資訊集合計算該加工頭與其他物件的相對距離，且于該加工頭與其他物件的相對距離低于一個預設警告距離時輸出一個警告訊號，該警告單元電連接該運算控制單元并于接收該警告訊號時發(fā)出警告。

本發(fā)明所述智能防撞安全系統(tǒng)，該工具機輸出一個加工頭資訊集合至該運算控制單元，該加工頭資訊集合具有一個對應該加工頭的實際位置的加工頭位置資訊，該三維模型資訊集合具有該加工頭的尺寸 資訊，該運算控制單元先根據(jù)該加工頭位置資訊、該深度影像資訊及該三維模型資訊集合分別計算出該加工頭及其他物件分別對應于該深度影像資訊中的實際位置，接著計算該加工頭與其他物件的相對距離。

本發(fā)明所述智能防撞安全系統(tǒng)，該加工頭資訊集合還具有一個對應該加工頭的移動速度的加工頭速度資訊，該運算控制單元根據(jù)該加工頭速度資訊調整該預設警告距離。

本發(fā)明所述智能防撞安全系統(tǒng)，該儲存單元還儲存一個速度警告表，該速度警告表為多組分別對應加工頭的移動速度及預設警告距離的對應表，該運算控制單元根據(jù)該加工頭速度資訊及該速度警告表調整該預設警告距離。

本發(fā)明所述智能防撞安全系統(tǒng)，該儲存單元還儲存多個人體模型資訊，該運算控制單元并根據(jù)該深度影像資訊及所述人體模型資訊判斷是否有人體位于該加工區(qū)內(nèi)，且于判斷有人體位于該加工區(qū)內(nèi)時輸出該警告訊號及停止該工具機運作。

本發(fā)明應用智能防撞安全系統(tǒng)的工具機，包含一個加工頭、一個工具機控制單元，及一個智能防撞安全系統(tǒng)。

該加工頭能夠受控制而于一個加工區(qū)內(nèi)移動，該工具機控制單元電連接并控制該加工頭移動，該智能防撞安全系統(tǒng)包括一個三維影像擷取單元、一個儲存單元、一個運算控制單元及一個警告單元，該三維影像擷取單元朝向該加工區(qū)拍攝一個深度影像資訊，該儲存單元儲存該工具機的一個三維模型資訊集合，該運算控制單元電連接該工具機、該三維影像擷取單元及該儲存單元，并根據(jù)該深度影像資訊及該三維模型資訊集合計算該加工頭與其他物件的相對距離，且于該加工頭與其他物件的相對距離低于一個預設警告距離時輸出一個警告訊號，該警告單元電連接該運算控制單元并于接收該警告訊號時發(fā)出警告。

本發(fā)明的有益效果在于：通過該運算控制單元及該三維影像擷取單元的設置，能對該深度影像資訊進行運算而使該加工頭在碰撞到其他物件前得到警告，進而避免該加工機因碰撞而損壞。

附圖說明

圖1是本發(fā)明智能防撞安全系統(tǒng)及應用其的工具機的一個實施例的一個系統(tǒng)方塊圖；

圖2是該實施例的一個三維影像擷取單元所拍攝的一個深度影像資訊；及

圖3是該實施例的該三維影像擷取單元所拍攝的一個實體影像。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

參閱圖1、2、3，本發(fā)明智能防撞安全系統(tǒng)及應用其的工具機的一個實施例，包含一個加工頭2、一個工具機控制單元3，及一個智能防撞安全系統(tǒng)4。

該加工頭2能夠受控制而于一個加工區(qū)5內(nèi)移動。

該工具機控制單元3電連接并控制該加工頭2移動，并能夠輸出一個加工頭資訊集合，該加工頭資訊集合具有一個對應該加工頭2的實際位置的加工頭位置資訊，及一個對應該加工頭2的移動速度的加工頭速度資訊。

該智能防撞安全系統(tǒng)4包括一個三維影像擷取單元41、一個儲存單元42、一個運算控制單元43，及一個警告單元44。

該三維影像擷取單元41朝向該加工區(qū)5拍攝一個深度影像資訊411，及一個實體影像412。于本實施例中，該三維影像擷取單元41是透過發(fā)射多個紅外線光束，并接收反射回的所述紅外線光束的強度而得出該深度影像資訊411，其中，圖2中顏色較深的影像代表距離較遠，而顏色較淡的影像代表距離較近，而該實體影像412是用于供使用者觀看使用。

該儲存單元42儲存該工具機的一個三維模型資訊集合、多個人體模型資訊，及一個速度警告表。

于本實施例中，該三維模型資訊集合能夠是資料表或是計算機輔助設計(CAD)的圖檔，且具有該加工頭2及位于該加工區(qū)5內(nèi)的地板的尺寸資訊，尺寸資訊的來源能夠是根據(jù)該加工頭2及位于該加工區(qū)5內(nèi)的地板的實體尺寸預先建制，但是也能夠是透過該三維影像擷取單元41事先拍攝的深度影像資訊411預先建模，所述人體模型資訊分別是對應于人體的不同姿態(tài)，該速度警告表為多組分別對應該加 工頭2的移動速度及預設警告距離的對應表。

該運算控制單元43電連接該工具機控制單元3、該三維影像擷取單元41及該儲存單元42，并能夠于計算出該加工頭2與其他物件的相對距離低于一個預設警告距離時輸出一個警告訊號。

該警告單元44電連接該運算控制單元43并于接收該警告訊號時發(fā)出警告。

使用時，該運算控制單元43于接收該工具機控制單元3所輸出的該加工頭資訊集合后，先根據(jù)該加工頭位置資訊、該深度影像資訊411及該三維模型資訊集合分別計算出該加工頭2及位于該加工區(qū)5內(nèi)的其他物件分別對應于該深度影像資訊411中的實際位置。于本實施例中，該加工頭位置資訊是用于得知該加工頭2的實際位置，該深度影像資訊411用于進行三維影像建模，該三維模型資訊集合用于供定位出該加工頭2及地板分別位于該深度影像資訊411內(nèi)的位置，借此便能計算出該加工頭2及其他物件分別對應于該深度影像資訊411中的實際位置。要說明的是，在這里所指的其他物件指的是除了該加工頭2以外的物件，例如是待加工件、用于夾持該待加工件的夾具、用于供該夾具設置的底座、墻壁及地板等等。

該運算控制單元43接著計算該加工頭2與其他物件的相對距離，且于該加工頭2與其他物件的相對距離低于該預設警告距離時輸出該警告訊號。于本實施例中，該運算控制單元43是根據(jù)該加工頭速度資訊及該速度警告表調整該預設警告距離。

該運算控制單元43并根據(jù)該深度影像資訊411及所述人體模型資訊判斷是否有人體位于該加工區(qū)5內(nèi)，且于判斷有人體位于該加工區(qū)5內(nèi)時輸出該警告訊號及停止該工具機運作。

由于根據(jù)所述人體模型資訊而于影像中判斷出人體的位置的演算方法為影像處理技術的應用，并非本案的主要特征，因此于本說明書中不再進行說明。

要說明的是，在其他的實施態(tài)樣中，也能夠對應該加工區(qū)5設置多組以不同角度朝該加工區(qū)5進行拍攝的三維影像擷取單元41，并經(jīng)由多個不同角度的深度影像資訊411的拼接而產(chǎn)生環(huán)場效果，進而減少該加工區(qū)5中的各物件相互遮蔽的情形，而能更精準地對該加工頭 2與其他物件的位置進行計算，進而提高準確性。

綜上所述，通過該運算控制單元43及該三維影像擷取單元41的設置，能對該深度影像資訊411進行運算而使該加工頭2在碰撞到其他物件前得到警告，進而避免該加工機或待加工件因碰撞而損壞，再者，利用該深度影像資訊411能夠即時掌握該加工區(qū)5內(nèi)各物件的相對位置與相對距離，并能夠掌握該待加工件的即時加工狀況，而不需隨著該待加工件的不同加工程序而再分別對該待加工件另行建模，因此能夠減少對待加工件建模的時間或錯誤，另外，當有人體位于該加工區(qū)5內(nèi)時還能夠發(fā)出警告并停止該工具機運作，而避免工安意外的發(fā)生，所以確實能達成本發(fā)明的目的。