(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210858169.5 (22)申请日 2022.07.20 (71)申请人 桂林电子科技大 学 地址 541004 广西壮 族自治区桂林市七 星 区金鸡路1号 (72)发明人 尚玉玲　刘德璋　阎德劲　胡为　 李春泉　张明　文磊　吴军　 刘陶荣　 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 11/00(2006.01) B25J 19/04(2006.01) (54)发明名称 一种面向人机协作安全的布线机器人速度 自适应控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种面向人机协作安全的布 线机器人速度自适应控制方法， 在实现机器人能 完全按照布线图纸规划的路径 运动的同时， 也保 护了协作人员的人身安全。 主要 步骤如下： 首先， 协作人员演示五次需要进行的工作动作， 将协作 人员出现时间占工作时长高的空间标记为高频 协作空间， 在这些空间工作时机器人降到安全速 度工作。 接着， 通过深度学习算法识别出协作人 员和机器人， 并提取协作人员和机器人的关键 点， 计算出协作人员和机器人各自的速度以及两 者间的最小距离， 最后， 通过速度和距离使用动 态安全空间算法， 计算出动态保护距离和保护性 停止距离， 通过这两个距离对机器人的工作速度 进行控制。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 115091463 A 2022.09.23 CN 115091463 A 1.一种面向人机协作安全的布线机器人速度自适应控制方法， 通过分析协作 人员操作 动作划分速度区域， 并计算速度限制距离和保护性停止距离实现布线机器人的速度自适应 控制， 其特 征在于， 具体按照以下步骤实施： 步骤1、 将工作空间设为一个长L宽D高H的长方体空间， 并将空间细分为多个长0.1宽 0.1D高0.1H的小空间； 步骤2、 协作人员在无机器人的情况下演示五次工作动作， 记录下协作人员所到达的小 空间， 将协作人员出现时间占总工作时长高于80%的小空间标记为高频协作空间； 步骤3、 启动布线机器人， 布线机器人开始布线工作， 用摄像头获取当前布线机器人以 及协作人员的状况， 通过深度学习yolo算法识别出机器人和协作人员在图像信号中所 处的 区域； 步骤4、 在识别出协作人员的图像区域， 使用openpose算法标出工作人员的人体关节 点； 步骤5、 在识别出布线机器人的区域， 使用TLD特征点跟踪算法， 标出布线机器人的各个 关节； 步骤6、 通过计算步骤4和5中提取到的各个协作人员人体特征点以及布线机器人的各 个关节点间的距离； 求得协作人员和机器人之间最近的关键点以及这两个特征特征点的当前距离 ， 并计 算每帧间的此特征点的移动距离求的协作人员的速度 和机器人的移动速度 ， 当机器人 在这些高频协作空间运动时， 降速 到安全速度 ：         （1） 步骤7、 用动态安全空间算法计算出动态保护距离 和保护性停止距离 ： 其中动态保护距离的计算公式为：          （2） 公式 （2） 中 代表协作人员的速度， 代表机器人的移动速度， 和 分别代表机器人的反应时间以及机器人的停止时间， 可以通过算法处理的每秒图像帧数求得， 可以通过读取机器人的加速度求得， 保护 性停止距离：     （3） 公式 （3） 中 代表协作人员的速度， 和 分别代表机器人的反应时间以及机器人的停 止时间； 步骤8、 当布线机器人运动在高频协作空间工作时， 机器人以安全速度进行工作， 在其权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115091463 A 2他区域工作时以正常速度进行工作， 如果协作人员出现在动态保护距离以内时， 机器人开 始减速至安全速度工作， 直到运动至和协作人员距离低于停止保护距离时停止工作， 等待 协作人员离开， 或是协作人员离开到动态保护距离外的位置后， 机器人接着按正常速度工 作。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115091463 A 3