(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 20221079343 0.8 (22)申请日 2022.07.07 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114851161 A (43)申请公布日 2022.08.05 (73)专利权人 季华实验室 地址 528200 广东省佛山市南海区桂城街 道环岛南路28号 (72)发明人 付鑫　韩乐　 (74)专利代理 机构 佛山市君创知识产权代理事 务所(普通 合伙) 44675 专利代理师 张燕玲 (51)Int.Cl. B25J 5/00(2006.01) B25J 9/16(2006.01)B25J 13/08(2006.01) B25J 19/02(2006.01) B25J 19/04(2006.01) 审查员 张琼 (54)发明名称 一种移动复合机器人的安全警示系统及方 法 (57)摘要 本发明涉及机器人安全生产的技术领域， 并 公开了一种移动复合机器人的安全警示系统及 方法， 系统包括AGV小车、 安装在AGV小车上的机 械臂、 控制器、 激光投线装置、 摄像头； AGV小车的 四个侧面均开有安装孔， 该安装孔内设有转动轴 和带动该转动轴转动的角度调节电机； 激光投线 装置安装在转动轴上； 激光投线装置穿过安装孔 往AGV小车的外侧发射激光； 四个方向的角度调 节电机和激光投线装置均与控制器连接； 位于 AGV小车四个侧面的各个激光投线装置互相配 合， 发射出的光线组成可见的能给 予人员警示的 区域； 摄像头安装在机械臂的执行端， 并与控制 器连接。 本发明在AGV小车或机械臂 工作时， 实时 显示非安全区域， 提醒工作人员禁止进入该区 域。 权利要求书3页 说明书7页 附图4页 CN 114851161 B 2022.09.16 CN 114851161 B 1.一种移动复合机器人的安全警示方法， 其特征在于， 应用于移动复合机器人的安全 警示系统， 所述系统包括AGV小车、 控制器、 激光投线装置、 摄像头和安装在AGV小车上的机 械臂， 其中AGV小车四个侧面均设置所述激光投线装置， 控制器内储存有零件信息、 机械臂 完整伸展开时的长度、 AGV小 车的高度和激光投线装置距地面的高度， 所述激光投线装置包 括壳体、 激光投线仪和光线调节机构， 所述壳体包括第二腔体， 所述第二腔体开有光线口， 所述激光投线仪和光线调节机构均安装在第二腔 体内， 激光投线仪的发射口正对着第二腔 体的光线口， 所述光线调节机构包括分别位于光线口两端的第一光线调节单元和 第二光线 调节单元， 所述第一光线调节单元和 第二光线调节单元均包括丝杆、 光线调节电机和挡板， 所述光线调节电机与控制器连接， 所述丝杆与光线调节电机连接， 所述丝杆与光线调节电 机构成丝杆传动机构； 丝杆的传动方向为光线口的长度方向， 由丝杆带动挡板沿着光线口 的长度方向移动， 从而调节光线口的透光长度， 所述光线口的透光长度等于激光通过光线 口时的宽度； 所述方法包括以下步骤： S1、 机械臂工作过程中抓取 所需的零件； S2、 位于机械臂执行端的摄像头对机械臂所抓取的零件进行拍摄， 并将拍摄到的图片 传送给控制器； S3、 控制器接收图片后， 对图片进行识别， 识别得到机械臂所抓取的零件后， 找出该零 件的零件信息； 并获取机 械臂实时采用的末端执 行器的信息； S4、 控制器在得到零件信息、 机械臂完整伸展开时的长度、 AGV小车的高度、 激光投线装 置距地面的高度和实时采用的末端执行器的信息的基础上， 计算移动复合机器人的最大工 作范围的半径R， 进 而得出激光投线装置竖直方向上的转动角度a； S5、 控制器求取位于AGV小车四个侧面的各个激光投线装置发射出的激光组成可见的 能给予人员警示的闭合区域时， 激光投线仪发出的激光通过光线口时的宽度s， 进而得出第 一光线调节单 元和第二 光线调节单 元的光线调节电机的转动圈数n以及转动方向； S6、 控制器依据得出的转动角度a控制AGV小车四个侧面对应的角度调节电机转动， 而 角度调节电机带动转动轴转动， 从而使得激光投线装置转动转动角度a， 同时控制器控制第 一光线调节单元和第二光线调节单元 的光线调节电机按求得的转动方向转动转动圈数n， 使得发射出的激光组成可 见的能给予人员警示的闭合区域； 计算移动复合机器人的最大工作范围的半径R， 包括： 若移动复合机器人没有抓取零件， 其最大工作范围的半径R等于机械臂完整伸展开时 的长度加上AGV小车的高度； 若移动复合机器人抓取零件， 其 最大工作范围的半径R动态变化； 零件信息包括每个零件的长度、 宽度、 高和所属种类； 所述种类包括细长零件和小零 件； 移动复合机器人抓取零件时， 最大工作范围的半径R动态取值如下： 当末端执行器为吸盘时， 抓取点为零件上表面的中心； 取零件的宽度/2、 长度/2和高中 的最大值， 加上机械臂完整伸展开时的长度和AGV小 车的高度， 作为机械臂的最大工作范围 的半径R； 当末端执行器为夹爪时， 零件为细长零件或小零件； 对于细长零件： 细长零件的长度/2 加上机械臂完整伸展开时的长度和AGV小车的高度作为最大工作范围的半径R； 对于小零权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114851161 B 2件： 机械臂完整伸展开时的长度加上AGV小车的高度作为 最大工作范围的半径R； 所述控制器内还 储存有AGV小车宽度和AGV小车长度； 所述步骤S4中， 得 出激光投线装置竖直方向上的转动角度a的具体过程包括： 其中， 对于位于AGV小车左右两侧的激光投线装置， w为AGV小车宽度的二分之一； 对于 位于AGV小车前后两侧的激光投线装置， w为AGV小车长度的二分之一； h为激光投线装置距 地面的高度； R为移动复合机器人的最大工作范围的半径； 通过转换， 激光投线装置竖直方 向上的转动角度a为： 2.根据权利要求1所述的一种移动复合机器人的安全警示方法， 其特征在于， 求取位于 AGV小车四个侧面的各个激光投线装置发射出的激光组成可见的能给予人员警示的闭合区 域时， 激光投线仪发出的激光 通过光线口时的宽度s， 包括： 投影面参数d通过 下式求得： h为激光投线装置距地面的高度， R为移动复合机器人的最大工作范围的半径， 对于位 于AGV小车左右两侧的激光投线装置， w为AGV小车宽度的二分之一； 对于位于AGV小车前后 两侧的激光投线装置， w 为AGV小车长度的二分之一； 根据相似三角形定理： 再结合投影面参数d的公式， 得到位于AGV小车四个侧面的各个激光投线装置发射出的 激光组成可见的能给予人员警示的闭合区域时， 激光投线仪发出的激光通过光线口时的宽 度s： p为激光投线仪到光线口的距离， L为激光投线装置发出的激光投射在地面上时的长 度， L＝2R。 3.根据权利要求2所述的一种移动复合机器人的安全警示方法， 其特征在于， 求取第 一 光线调节单 元和第二 光线调节单 元的光线调节电机的转动圈数n以及转动方向， 包括： 初始状态下， 第一光线调节单元的挡板和第二光线调节单元的挡板配合， 将光线口完 全遮挡， 第一光线调节单元的挡板和 第二光线调节单元的挡板之 间的距离 即激光投线仪发 出的激光通过光线口时的宽度s＝0； 非初始状态下， 假设当前第一光线调节单元的挡板和 第二光线调节单元的挡板 之间的距离为s1， 即s＝s1， 该两个挡板距离光线口中心 点的距离 为s1/2， 此时若机械臂的最大工作范围的半径R发生变化， 第一光线调节单元的挡板和 第二 光线调节单元的挡板 之间的距离需要调节为s2， 即s需要调节 为s2， 则该两个挡板需要运动 (s2‑s1)/2的距离； 如果(s2 ‑s1)/2为负数， 则代表光线调节电机反转； 如果(s2 ‑s1)/2为正权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114851161 B 3