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CN113165173A - 机器人系统的安全操作 - Google Patents

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CN113165173A CN201880099900.2A CN201880099900A CN113165173A CN 113165173 A CN113165173 A CN 113165173A CN 201880099900 A CN201880099900 A CN 201880099900A CN 113165173 A CN113165173 A CN 113165173A
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Abstract

提供了一种机器人系统（100），其包括：至少一个机器人（10）；配置成控制至少一个机器人（10）的操作的机器人控制器（16）以及具有至少一个机器人传感器（22）的机器人传感器系统（20），其中机器人传感器系统（20）耦合到机器人控制器（16）并且配置成检测机器人安全区（24）中的物体（18）的存在，该机器人安全区至少部分地环绕至少一个机器人（10）。机器人系统还包括用于供应至少一个机器人（10）的至少一个自动交通工具（30），其中至少一个交通工具（30）包括配置成检测交通工具安全区（36）中的物体（18）的存在的至少一个交通工具传感器（32），该交通工具安全区至少部分地环绕至少一个交通工具（30）。机器人控制器（16）配置成确定至少一个交通工具（30）进入到机器人安全区（24）中并且响应于确定至少一个交通工具（30）进入到机器人安全区中（24）来调整机器人安全区（24）的至少一部分。

Description

机器人系统的安全操作
技术领域
一般而言，本发明涉及基于机器人和/或基于机器人系统的工业过程自动化的领域。特别地，本发明涉及一种机器人系统并且涉及一种操作机器人系统的方法。本发明还涉及一种程序元素并且涉及一种计算机可读介质。
背景技术
工业机器人和/或机器人系统的工作区域通常利用防护和对应的安全控制来保护，以确保机器人和/或机器人系统的安全操作。然而，其它机器人系统基于例如涉及像光幕、激光扫描仪等等那样的安全传感器的无防护操作和可以例如在物体（特别地，人）进入由安全传感器观察的一个或多个区或空间时触发机器人的反应的安全控制。这些所观察的区或空间通常被称为安全区。
通常，安全区以及当物体在其中被检测到时的对应反应两者是预定义的，并且是机器人系统的所谓的安全配置的一部分，其能够例如在机器人系统和/或机器人应用的启动时根据机器安全标准而验证，并且其典型地在机器人系统的操作期间保持不变。
机器人和/或机器人系统可以例如包括例如用于将零件安装到将被组装的产品和/或用于实行任何动作或操作的机器人臂。此外，机器人和/或机器人臂能够安装于能够由机器人控制器控制的轨道运动设备（track motion）上，使得机器人和/或机器人臂能够沿着轨道运动设备移动。机器人系统的对应安全配置可以包括相对于世界坐标系沿着轨道运动设备的轴线移动的安全区。
此外，机器人系统可以包括用于给机器人和/或机器人系统馈送和/或供应例如用于利用机器人来实行操作的材料和/或零件的一个或多个自动交通工具和/或运输交通工具，诸如，例如自动引导交通工具（在下文中也被称为AGV）。例如，AGV能够用于馈送机器人系统的机器人站，其中AGV可以在预定义的位置处停靠到机器人站，并且当机器人正在所述AGV上实行操作时，所述AGV可以保持不移动。
因此，在其中机器人正实行操作（例如，使机器人臂移动）并且运输交通工具（诸如，AGV）正在机器人的安全区内移动的场景中，作为机器人的固定或静态安全区的结果，机器人的操作可以根据机器人系统的安全控制而终止。机器人的操作的这样的终止进而可能导致机器人系统的停机时间。
发明内容
因此，期望的是，为改进的机器人系统和操作这样的机器人系统的改进的方法作准备。
这通过独立权利要求的主题来实现，其中另外的实施例并入从属权利要求和下文的描述中。
应当注意到，本发明的下文描述的方面（包括附图描述）同样地应用于机器人系统、操作机器人系统的方法、应用于程序元素并且应用于计算机可读介质。
根据第一方面，提供有一种机器人系统。该机器人系统包括至少一个机器人、配置成控制至少一个机器人的操作的机器人控制器以及具有至少一个机器人传感器的机器人传感器系统，其中机器人传感器系统耦合到机器人控制器并且配置成检测机器人安全区中的物体的存在，其中机器人安全区至少部分地环绕至少一个机器人。机器人系统还包括用于供应至少一个机器人的至少一个自动交通工具，其中至少一个交通工具包括配置成检测交通工具安全区中的物体的存在的至少一个交通工具传感器，该交通工具安全区至少部分地环绕至少一个交通工具。其中，机器人控制器配置成确定至少一个交通工具进入、正进入和/或穿透到机器人安全区中。此外，机器人控制器配置成响应于确定至少一个交通工具进入、正进入和/或穿透到机器人安全区中来调整机器人安全区的至少一部分。换而言之，在机器人控制器确定至少一个交通工具正打算进入和/或进入机器人安全区例如以用于在机器人安全区内移动的时和/或如果机器人控制器确定至少一个交通工具正打算进入和/或进入机器人安全区例如以用于在机器人安全区内移动，可以调整机器人安全区。
通过调整机器人安全区的至少一部分，能够有利地确保至少一个交通工具能够进入机器人安全区和/或在机器人安全区内移动，特别地不会对至少一个机器人的操作造成影响和/或使至少一个机器人的操作终止。换而言之，调整机器人安全区可以确保不会例如出于安全原因和/或为了避免交通工具与机器人的碰撞而使机器人的操作终止。因此，机器人系统和/或机器人的停机时间能够被最小化，由此改进机器人系统的整体效率和性能。
一般而言，至少一个机器人可以指代工业机器人。机器人可以配置成实行任意的操作，诸如，例如组装一个或多个零件、组装产品和/或制造零件或产品。出于此目的，机器人可以包括至少一个可移动零件，诸如，例如机器人臂等等。其中，机器人的操作、可移动零件的操作、机器人的移动和/或可移动零件的移动可以至少部分地由机器人控制器控制。此外，机器人可以布置于固定位置处。换而言之，机器人可以是静态机器人。备选地，然而，机器人可以例如沿着运动轨道和/或沿着轨道可移动和/或可平移。
机器人控制器可以指代控制单元和/或控制电路。机器人控制器可以例如包括一个或多个处理器和/或处理单元。此外，机器人系统和/或机器人可以包括数据存储设备，所述数据存储设备存储程序元素、计算机程序和/或软件指令，所述程序元素、计算机程序和/或软件指令在由机器人控制器执行时，指令机器人和/或机器人系统实行操作、调整机器人安全区和/或实行操作机器人系统的方法的步骤。
机器人传感器系统可以指代机器人安全传感器系统和/或机器人传感器布置。此外，至少一个机器人传感器可以指代配置成监测和/或观察机器人的附近和/或周围（诸如，机器人安全区）的机器人安全传感器。一般而言，至少一个机器人传感器可以是配置成检测机器人安全区内的物体（诸如，例如操作者和/或人）的存在的任意的传感器或传感器元件。至少一个机器人传感器可以是测距传感器、距离传感器和/或任何其它类型的传感器。通过示例的方式，至少一个机器人传感器可以是雷达传感器、超声传感器、激光传感器、激光雷达传感器、光学传感器、相机和/或声学传感器。优选地，机器人传感器系统包括允许全面地监测和/或观察机器人安全区的多个机器人传感器。
机器人安全区可以指代可以由至少一个机器人传感器和/或由机器人传感器系统监测和/或观察的围绕机器人的区域、体积和/或空间。因此，机器人安全区可以由至少一个机器人传感器和/或机器人传感器系统的范围和/或视场来定义。换而言之，机器人安全区可以指代和/或对应于机器人传感器系统和/或至少一个机器人传感器的检测区。机器人安全区可以是二维或三维的。此外，机器人安全区可以指代其中机器人实行操作的机器人的工作区域和/或工作单元。
至少一个自动交通工具可以指代例如用于将零件、材料和/或其它物体供应和/或馈送到机器人的运输交通工具和/或可移动交通工具。其中，术语“自动交通工具”可以意味着交通工具包括配置成控制交通工具的移动和/或操作的交通工具控制器，特别地，机载交通工具控制器。其中，交通工具控制器可以独立于机器人控制器。一般而言，交通工具控制器可以配置成基于处理至少一个交通工具传感器的一个或多个交通工具传感器信号来检测交通工具安全区中的物体的存在。通过示例的方式，至少一个交通工具能够是在下文中也被称为AGV的自动引导交通工具。因此，交通工具可以在机器人安全区内可移动和/或可以配置成在机器人安全区内移动。通过示例的方式，机器人系统可以包括至少部分地布置于机器人安全区内的机器人站和/或停靠处（dock），其中交通工具可以配置成自动地移动和/或停靠到机器人站，例如以用于在机器人安全区内实行操作。
至少一个交通工具传感器可以指代配置成监测交通工具的附近和/或周围（诸如，交通工具安全区）的交通工具安全传感器，例如，机载交通工具传感器。一般而言，至少一个交通工具传感器可以是配置成检测交通工具安全区内的物体（诸如，例如障碍物、操作者和/或人）的存在的任意的传感器或传感器元件。至少一个交通工具传感器可以是测距传感器、距离传感器和/或任何其它类型的传感器。通过示例的方式，至少一个交通工具传感器可以是雷达传感器、超声传感器、激光传感器、激光雷达传感器、光学传感器、相机和/或声学传感器。优选地，交通工具包括允许全面地监测和/或观察交通工具安全区的多个交通工具传感器。
类似于机器人安全区，交通工具安全区可以指代可以由至少一个交通工具传感器监测和/或观察的围绕交通工具的区域、体积和/或空间。因此，交通工具安全区可以由至少一个交通工具传感器的范围和/或视场定义。换而言之，交通工具安全区可以指代和/或对应于至少一个交通工具传感器的检测区。交通工具安全区可以是二维或三维的。
在本公开的上下文中，调整机器人安全区的至少一部分可以指代适配和/或修改机器人安全区的至少一部分。其中，机器人安全区或其至少一部分可以由机器人控制器在结构上、在几何学上和/或在功能上调整、修改和/或适配。换而言之，机器人控制器可以配置成如果交通工具正打算进入到机器人安全区中、进入到机器人安全区中、正打算在机器人安全区内移动和/或在机器人安全区内移动和/或在交通工具正打算进入到机器人安全区中、进入到机器人安全区中、正打算在机器人安全区内移动和/或在机器人安全区内移动时，变更、修改和/或适配机器人安全区的至少一部分。通过示例的方式，机器人控制器可以配置成调整机器人安全区的部分和/或子区，交通工具布置于该部分和/或子区中、打算在该部分和/或子区中移动和/或正在该部分和/或子区中移动。特别地，机器人控制器可以配置成例如在至少一个交通工具定位于机器人安全区内和/或至少部分地在机器人安全区内移动时，暂时地调整机器人安全区。
一般而言，本发明可以被认为是基于以下的发现和洞察。可以至少部分地由机器人传感器系统监测的工业机器人的周围区域能够分类为例如三个区。与机器人紧邻的第一区可以被称为危险区，其中如果在危险区内检测到物体，则使机器人的操作终止和/或使机器人的运动停止。与第一区相邻的第二区可以被称为潜在危险区，其中如果在潜在危险区内检测到物体，则可以指令机器人静止。与第二区相邻的第三区可以被称为安全区，其中如果在潜在危险区内检测到物体，则可以例如以减小或有限的速率执行机器人的操作。应当注意到，在本公开的上下文中，第一区至第三区中的一个、多个或全部可以被称为机器人安全区。在常规机器人系统中，第一区至第三区中的一个或多个相对于机器人是静态和/或固定的。这也应用于可以例如沿着轨道运动设备移动的机器人，其中第一区至第三区沿着轨道运动设备随机器人移动并且因此依然相对于或关于机器人是静态的。如果交通工具（诸如，AGV）进入第一区至第三区中的一个，则可以由机器人传感器系统检测到该进入，并且出于安全原因，通常实行对应的预定义的动作，即，在第一区中使操作终止、在第二区中静止、并且在第三区中以有限的速率操作。这也被称为机器人系统的安全配置。因此，如果交通工具（诸如，例如AGV）进入第一区至第三区中的一个或多个，即使机器人的例如以正常速率进行的安全操作将是可能的，则机器人的操作也可能根据预定义的操作中的一个或多个而被影响和/或终止。因此，机器人系统的效率和/或性能可能响应于在第一区至第三区中的一个或多个中和/或在机器人安全区中检测到交通工具而降低。此外，机器人和/或机器人系统的操作可能暂时地被终止，这可能导致机器人和/或机器人系统的停机时间的延长。
与常规机器人系统形成对照，本发明允许响应于确定交通工具进入机器人安全区来调整机器人安全区的至少一部分，例如，第一区至第三区中的一个或多个。因此，根据本发明的机器人安全区可以被视为可变和/或动态机器人安全区。这可以允许避免如果交通工具正打算在机器人安全区内移动和/或在机器人安全区内移动，对机器人的操作造成影响和/或使机器人的操作终止，由此改进机器人系统的整体性能和效率，同时例如针对操作者、人和/或人员而维持高安全水平。
根据实施例，机器人控制器配置成响应于确定至少一个交通工具进入到机器人安全区中来调整机器人安全区的形状和尺寸中的至少一个。通过示例的方式，机器人控制器可以配置成减小和/或增大机器人安全区的尺寸，由此调整机器人安全区。其中，机器人安全区的尺寸可以例如基于掩蔽和/或阻挡机器人安全区的至少一部分而减小，这可以例如通过丢弃机器人安全区的被掩蔽和/或被阻挡的部分中的物体的检测来进行。备选地或附加地，机器人控制器可以配置成调整机器人安全区的轮廓和/或形状。因此，机器人控制器可以配置成在几何学上调整机器人安全区和/或调整机器人安全区的几何结构。
根据实施例，机器人控制器配置成基于使机器人安全区的至少一部分和/或子区与交通工具安全区的至少一部分和/或子区合并和/或组合来调整机器人安全区。因此，机器人控制器可以配置成基于使机器人安全区的至少一部分与交通工具安全区的至少一部分合并和/或组合来生成合并的安全区。通过示例的方式，可以基于对至少一个机器人传感器的一个或多个机器人传感器信号（和/或机器人传感器数据）和至少一个交通工具传感器的一个或多个交通工具传感器信号（和/或交通工具传感器数据）进行处理、组合和/或聚合而由机器人控制器使机器人安全区的至少一部分和交通工具安全区的至少一部分合并。一般而言，使机器人安全区的至少一部分与交通工具安全区的至少一部分合并可以虑及机器人安全区的全面调整，同时维持允许安全操作机器人系统的高安全水平。
为了使机器人安全区的至少一部分与交通工具安全区的至少一部分合并，至少一个交通工具传感器的一个或多个交通工具传感器信号可以向机器人控制器提供、由机器人控制器检索和/或由机器人控制器访问。例如，机器人系统可以包括允许将一个或多个交通工具传感器信号和/或交通工具传感器数据传送到机器人控制器的通信模块。可以经由通信模块建立交通工具与机器人控制器之间的单向或双向通信。优选地，通信模块可以配置用于无线通信。特别地，通信模块可以配置用于安全额定通信。然而，还可想到系留通信（tethered communication）。
根据实施例，机器人控制器配置成在交通工具的至少一部分在机器人安全区内移动时，基于使机器人安全区的至少一部分与交通工具安全区的至少一部分动态地合并来调整机器人安全区。通过示例的方式，机器人控制器可以配置成在交通工具正至少部分地在机器人安全区内移动时，处理至少一个交通工具传感器的一个或多个交通工具传感器信号。因此，机器人控制器可以配置成使机器人安全区与移动安全区（或移动交通工具安全区）（即，随移动交通工具移动的交通工具安全区）动态地合并。
根据实施例，机器人控制器配置成基于由交通工具安全区的至少一部分替代和/或替换机器人安全区的至少一部分来调整机器人安全区。通过由交通工具安全区的至少一部分替代和/或替换机器人安全区的至少一部分，机器人安全区的至少一部分和交通工具安全区的至少一部分可以被合并，例如以生成合并的安全区。通过示例的方式，可以基于由一个或多个交通工具传感器信号替代和/或替换一个或多个机器人传感器信号而由交通工具安全区的至少一部分替代机器人安全区的至少一部分。备选地或附加地，基于机器人传感器系统的在机器人安全区的至少一部分中的物体的存在的检测可以由基于至少一个交通工具传感器的在机器人安全区的至少一部分中的物体的存在的检测替代和/或替换。这可以虑及机器人安全区的全面调整，同时维持允许安全地操作机器人系统的高安全水平。
根据实施例，机器人系统包括耦合到机器人控制器并且配置成接收至少一个交通工具传感器的交通工具传感器信号的通信模块。其中，通信模块可以指代例如包括耦合到交通工具控制器和/或耦合到至少一个交通工具传感器的交通工具传送器的通信布置。通信模块还可以包括耦合到机器人控制器的接收器，其中交通工具传送器可以配置成将一个或多个交通工具传感器信号（和/或交通工具传感器数据）传送到接收器，使得机器人控制器能够处理一个或多个交通工具传感器信号。备选地或附加地，机器人控制器可以配置成经由通信模块从交通工具提取（pull）一个或多个交通工具传感器信号。优选地，通信模块配置用于无线通信。通信模块可以例如包括WLAN模块、蓝牙模块、RFID模块、红外模块或任何其它类型的通信模块。
根据实施例，通信模块配置成使用安全性额定（和/或安全额定）通信协议（诸如，例如OpenSafe、ProfiSafe等等）来与至少一个交通工具通信。使用安全额定通信可以确保数据和/或传感器信号能够可靠地被传送。这进而可以提高整个机器人系统的操作的安全水平。
根据实施例，机器人控制器配置成基于至少一个交通工具传感器的交通工具传感器信号来检测机器人安全区中和/或交通工具安全区中的物体的存在，使得机器人安全区的至少一部分（和/或子区）和交通工具安全区的至少一部分（和/或子区）被合并。换而言之，机器人控制器能够配置成处理一个或多个交通工具传感器信号，以便确定在交通工具定位于机器人安全区内和/或正在机器人安全区内移动时在机器人安全区内的物体的存在。因此，机器人控制器能够配置成使用交通工具传感器和/或交通工具传感器信号，以便检测机器人安全区中的物体的存在。
根据实施例，机器人控制器配置成基于静默、禁用和/或去激活机器人安全区的至少一部分（和/或子区）来调整机器人安全区。一般而言，静默机器人安全区的至少一部分可以意味着控制器配置成忽略和/或丢弃如基于机器人传感器系统来检测的在机器人安全区的所述部分内的物体的检测。此外，机器人安全区的被静默的部分可以例如基于利用机器人控制器来处理一个或多个交通工具传感器信号而由交通工具安全区的至少一部分补充和/或替代。
根据实施例，机器人控制器配置成基于静默、去激活和/或禁用机器人传感器系统的至少一个机器人传感器来静默机器人安全区的至少一部分。备选地或附加地，机器人控制器配置成基于丢弃机器人传感器系统的至少一个机器人传感器的机器人传感器信号（和/或机器人传感器数据）来静默机器人安全区的至少一部分。
根据实施例，机器人控制器配置成基于处理机器人传感器系统的机器人传感器信号和/或基于处理至少一个机器人传感器的机器人传感器信号来确定和/或检测到至少一个交通工具进入到机器人安全区中。这可以允许可靠地检测到交通工具正打算进入、进入和/或穿透到机器人安全区中。
根据实施例，控制器配置成例如经由机器人系统的通信模块基于接收交通工具的进入信号来确定和/或检测到至少一个交通工具进入到机器人安全区中。因此，交通工具可以将进入信号发送到机器人控制器，由此指示交通工具正打算进入机器人安全区。响应于接收进入信号，机器人控制器可以调整机器人安全区。
根据实施例，机器人系统还包括注册节点，其中注册节点配置成从交通工具接收注册信号，由此将交通工具注册到机器人系统。注册信号可以指示交通工具正打算进入机器人安全区。因此，交通工具可以配置成将注册信号传送到机器人控制器。其中，注册节点可以指代允许机器人系统的组件（诸如，例如交通工具）作为机器人系统的部分或组件来注册和/或注销的动态节点。因此，整个注册节点或其至少一部分可以在交通工具中实现。备选地或附加地，整个注册节点或其至少一部分可以在机器人和/或机器人控制器中实现。使用至少一个注册节点可以确保仅被注册的交通工具被机器人控制器虑及和/或考虑，由此避免例如由于可以在机器人安全区和/或机器人工作区域的外侧布置和/或移动的交通工具而导致的机器人系统的安全停止。
根据实施例，注册节点配置成接收另外的注册信号，由此从机器人系统撤销交通工具的注册和/或注销交通工具。另外的注册信号可以指示交通工具正打算离开机器人安全区。因此，仅注册和/或正至少部分地在机器人安全区内移动的交通工具可以被机器人控制器虑及和/或考虑。
根据实施例，机器人控制器配置成从交通工具接收用于标识交通工具和/或标识交通工具的类型的标识信号、指示机器人安全区内的交通工具的位置的位置信号以及指示交通工具的速度的速度信号中的至少一个。标识交通工具、确定位置和/或确定速度可以允许全面地和/或可靠地调整机器人安全区，由此提高机器人系统的安全性或安全操作的总体水平。
根据实施例，机器人系统还包括耦合到机器人控制器并且沿着通过机器人安全区的交通工具的路径布置的多个位置传感器，其中机器人控制器配置成基于位置传感器中的一个或多个的一个或多个位置传感器信号来确定沿着路径的交通工具的位置和交通工具的速度中的至少一个。基于多个位置传感器，能够提供独立于交通工具传感器信号和/或机器人传感器信号的位置数据和/或速度数据。进而，这可以提供冗余性并且虑及似真性检查（plausibility check）。进而，可以提高安全性或安全操作的水平。
根据实施例，交通工具包括至少一个RFID标签，其中多个位置传感器中的每个包括RFID读取器，所述RFID读取器配置成例如在交通工具经过位置传感器时，检测和/或读取交通工具的至少一个RFID标签。将RFID读取器用作位置传感器可以允许以成本效率的方式精确地并且可靠地确定交通工具的位置和/或速度。此外，RFID读取器可以在其小尺寸或紧凑性的方面是有利的。因此，RFID读取器能够集成和/或改装（retrofit）到现有的机器人系统，而不要求对该系统的实质性修改。
根据第二方面，提供有一种操作机器人系统（例如，如上文和下文中所描述的机器人系统）的方法。机器人系统包括：至少一个机器人，例如工业机器人；机器人控制器，其配置成控制至少一个机器人的操作；机器人传感器系统，其具有耦合到机器人控制器并且配置成检测机器人安全区中的物体的存在的至少一个机器人传感器，该机器人安全区至少部分地环绕至少一个机器人。机器人系统还包括用于供应至少一个机器人的至少一个自动交通工具，其中至少一个交通工具包括配置成检测交通工具安全区中的物体的存在的至少一个交通工具传感器，该交通工具安全区至少部分地环绕至少一个交通工具。其中，该方法包括以下的步骤：
-基于交通工具的交通工具控制器而使至少一个交通工具至少部分地移动（例如，自动地移动）到机器人安全区中；
-利用机器人控制器来确定至少一个交通工具进入到机器人安全区中；以及
-响应于确定至少一个交通工具进入到机器人安全区中而利用机器人控制器来调整机器人安全区的至少一部分。
应当注意到，如上文和下文中所描述的机器人系统的任何特征、功能以及元件可以是如上文和下文中所描述的操作机器人系统的方法的特征、功能和/或步骤，并且反之亦然。
根据实施例，调整机器人安全区包括例如利用机器人控制器来调整机器人安全区的形状和尺寸中的至少一个。
根据实施例，调整机器人安全区包括例如利用机器人控制器来使机器人安全区的的至少一部分（和/或子区）与交通工具安全区的至少一部分（和/或子区）合并。其中，使机器人安全区的至少一部分与交通工具安全区的至少一部分合并可以包括例如由机器人控制器创建和/或生成合并的安全区。此外，合并的步骤可以包括处理机器人传感器系统的一个或多个机器人传感器信号和/或交通工具传感器的一个或多个交通工具传感器信号。特别地，合并的步骤可以包括例如利用机器人控制器来对机器人传感器系统的一个或多个机器人传感器信号和交通工具传感器的一个或多个交通工具传感器信号进行组合的处理、组合和/或聚合。
根据实施例，在交通工具的至少一部分在机器人安全区内移动时，机器人安全区的至少一部分和交通工具安全区的至少一部分例如被机器人控制器动态地合并。
根据实施例，调整机器人安全区包括由交通工具安全区的至少一部分替代机器人安全区的至少一部分，由此使机器人安全区的至少一部分与交通工具安全区的至少一部分合并。其中，基于丢弃基于一个或多个机器人传感器信号在机器人安全区的至少一部分中的物体的存在的检测，并且基于基于（例如仅基于）至少一个交通工具传感器的一个或多个交通工具传感器信号机器人安全区的至少一部分中的物体的存在的检测，可以由交通工具安全区的至少一部分替代机器人安全区的至少一部分。
根据实施例，由交通工具安全区的至少一部分替代机器人安全区的至少一部分包括例如在至少一个交通工具正至少部分地在机器人安全区内移动时，利用机器人控制器来使用和/或处理至少一个交通工具传感器的一个或多个交通工具传感器信号（和/或交通工具传感器数据），以用于检测交通工具安全区中的和/或机器人安全区中的物体的存在。因此，一个或多个交通工具传感器信号可以被机器人控制器处理和/或使用，由此补充机器人传感器系统和/或替代由机器人传感器系统采集的一个或多个机器人传感器信号。
根据实施例，调整机器人安全区包括优选地经由无线通信和/或经由机器人系统的无线通信模块将至少一个交通工具传感器的一个或多个交通工具传感器信号（和/或交通工具传感器数据）传送到机器人控制器。此外，该方法包括利用机器人控制器来处理一个或多个交通工具传感器信号，例如以检测机器人安全区中和/或交通工具安全区中的物体的存在。
根据实施例，调整机器人安全区包括在至少一个交通工具在机器人安全区内移动时，基于至少一个交通工具传感器的一个或多个交通工具传感器信号（和/或交通工具传感器数据）和/或基于交通工具安全区而由机器人控制器生成移动交通工具安全区（也被称为移动安全区）。该方法还包括由机器人控制器利用移动安全区补充机器人安全区。因此，机器人安全区的至少一部分和/或至少子区可以由移动安全区补充、替代和/或替换，其中移动安全区可以指代在交通工具正在机器人安全区内移动时的交通工具安全区。移动安全区可以指代随交通工具移动而移动的交通工具安全区。由于机器人能够配置成在移动安全区内安全地操作，因而操作者和/或人可以被允许紧邻交通工具来工作，而无需对机器人的操作造成影响，例如无需引起机器人和/或机器人系统变成紧急停止。
根据实施例，调整机器人安全区包括利用机器人控制器来禁用和/或静默机器人安全区的至少一部分。通过示例的方式，机器人安全区的至少一部分能够在至少一个交通工具至少部分地定位于机器人安全区的所述至少一部分内时被禁用。备选地或附加地，机器人安全区的至少一部分能够在至少一个交通工具至少部分地正在机器人安全区的所述至少一部分内移动时被禁用。
根据实施例，禁用和/或静默机器人安全区的至少一部分包括禁用机器人传感器系统的至少一个机器人传感器。备选地或附加地，禁用和/或静默机器人安全区的至少一部分包括丢弃机器人传感器系统的至少一个机器人传感器的一个或多个机器人传感器信号（和/或一个或多个机器人传感器数据）。备选地或附加地，禁用和/或静默机器人安全区的至少一部分包括丢弃如基于机器人传感器系统的一个或多个机器人传感器信号所检测的在机器人安全区的至少一部分中的物体的存在的检测。
根据实施例，该方法还包括基于利用机器人控制器来处理机器人传感器系统的机器人传感器信号来确定至少一个交通工具进入到机器人安全区中。备选地或附加地，该方法包括基于利用机器人控制器来处理交通工具的进入信号来确定至少一个交通工具进入到机器人安全区中，优选地，其中进入信号经由无线通信和/或无线通信模块从至少一个交通工具传送到机器人控制器。
根据实施例，该方法还包括：使至少一个交通工具至少部分地从机器人安全区向外移动；以及利用机器人控制器来确定至少一个交通工具正至少部分地从机器人安全区向外移动。这可以确保机器人控制器意识到交通工具已离开或正离开机器人安全区，例如使得交通工具的安全系统和/或交通工具传感器能够被机器人控制器丢弃。
根据实施例，该方法还包括利用机器人系统的注册节点来注册至少一个交通工具，由此指示至少一个交通工具正打算进入机器人安全区。借助于注册节点，可以确保机器人控制器仅考虑经由注册节点注册到机器人系统的那些交通工具。因此，机器人系统的操作可能未被注销的交通工具影响。
根据实施例，该方法还包括：确定所调整的机器人安全区（即，由机器人控制器调整的机器人安全区）中的物体的存在；以及响应于确定所调整的机器人安全区中的物体的存在而终止、减速和/或限制操作至少一个机器人。其中，物体的存在可以基于机器人传感器系统的机器人传感器信号和交通工具传感器的交通工具传感器信号中的一个或两者而由机器人控制器来检测。
根据实施例，该方法还包括利用机器人控制器来确定机器人安全区内的至少一个交通工具的位置和至少一个交通工具的速度中的至少一个。备选地或附加地，该方法包括在至少一个交通工具定位于机器人安全区内和/或正在机器人安全区内移动时，利用机器人控制器来跟踪至少一个交通工具和/或至少一个交通工具的移动。这允许基于交通工具安全区来动态地调整机器人安全区。
根据第三方面，提供有一种程序元素和/或计算机程序，该程序元素和/或计算机程序在由机器人系统、由机器人系统的机器人控制器和/或由机器人控制器的处理器执行时，指令机器人系统实行如上文和下文中所描述的方法。
根据第四方面，提供有一种存储程序元素的非暂时性计算机可读介质，该程序元素在由机器人系统、由机器人系统的机器人控制器/或由机器人控制器的处理器执行时，指令机器人系统实行如上文和下文中所描述的方法。
应当注意到，在上文和下文中参考本发明的一个方面来描述的特征、功能、元件和/或步骤同样地应用于在上文和下文中描述的本发明的任何其它方面。特别地，如在上文和下文中参考根据第一方面的机器人系统而描述的特征和/或元件同样地应用于根据第二方面的方法、根据第三方面的程序元素以及根据第四方面的计算机可读介质，并且反之亦然。
本发明的这些方面及其它方面根据下文中所描述的实施例将是清楚的并且参考下文中所描述的实施例而得以阐明。
附图说明
在下文中，本发明参考给出背景解释并且表示本公开的示例性实施例的附图来描述。然而，本发明的范围不限于在附图的上下文中所公开的特定特征。
图1A示出根据示例性实施例的机器人系统的机器人。
图1B示出根据示例性实施例的机器人系统的另外的机器人。
图2A至图2D各自示出根据示例性实施例的机器人系统的自动交通工具。
图3示出根据示例性实施例的机器人系统。
图4示出根据示例性实施例的机器人系统。
图5A至图5D示出根据示例性实施例的机器人系统。
图6示出根据示例性实施例的机器人系统。
图7示出根据示例性实施例的机器人系统。
图8示出图示根据示例性实施例的操作机器人系统的方法的步骤的流程图。
附图仅是示意性的，并且并非真正地按比例绘制。原则上，相同或相似的零件、元件和/或步骤在附图中被提供有相同或相似的参考符号。
具体实施方式
图1A和图1B各自示出机器人系统100的示例性的机器人10(参见图3至图7)。
机器人10包括机器人主体12和附接到所述机器人主体12的可移动的机器人臂14。机器人10还包括机器人控制器16，所述机器人控制器16配置成控制机器人10的操作、机器人臂14的操作、机器人10的移动和/或机器人臂14的移动。
机器人10还包括具有至少一个机器人传感器22的机器人传感器系统20。机器人传感器系统20和/或至少一个机器人传感器22配置成检测至少部分地环绕机器人10的在机器人安全区24中的物体18的存在。在分别在图1A和图1B中描绘的示例中，物体18是操作者18和/或人18。
通过示例的方式，至少一个机器人传感器22可以是测距传感器、距离传感器和/或任何其它类型的传感器。例如，至少一个机器人传感器22可以是雷达传感器、超声传感器、激光传感器、激光雷达传感器、光学传感器、相机和/或声学传感器。优选地，机器人传感器系统20包括允许全面地监测和/或观察机器人安全区24的多个机器人传感器22。
一般而言，机器人安全区24可以指代可以由至少一个机器人传感器22和/或由机器人传感器系统20监测和/或观察的围绕机器人的区域、体积和/或空间。因此，机器人安全区24可以由至少一个机器人传感器22和/或机器人传感器系统20的范围和/或视场定义。换而言之，机器人安全区24可以指代和/或对应于机器人传感器系统20和/或至少一个机器人传感器22的检测区24。机器人安全区24可以是二维或三维的。此外，机器人安全区24可以指代其中机器人10实行操作的机器人的工作区域24和/或工作单元24。通过示例的方式，安全区24可以指代笛卡尔安全区24，即，采用笛卡尔坐标给出的安全区24。
机器人10和/或机器人控制器16可以配置用于监督和/或控制机器人臂14和/或可以例如安装到机器人臂14的工具的位置。此外，机器人10和/或机器人控制器16可以配置用于监督和/或控制机器人臂14（和/或附接到其的工具）的速率。位置和/或速率的这样的监督可以备选地或附加地由外部系统（例如，外部控制器）监督。
如图1B中所示出的，如在图1B中由箭头指示的，机器人10可以沿着轨道、轨道运动设备和/或轴线可移动。机器人控制器16和/或外部控制器可以配置成控制和/或监督沿着轨道和/或轴线的机器人10的位置和/或速率。因此，沿着轨道和/或轴线的移动可以由机器人控制器16控制，其中例如安装于轨道或轨道运动设备上的机器人10的安全区24能够关于随机器人10移动的坐标系来定义。
在图1A和图1B中所描绘的示例中，机器人安全区24包括三个安全子区和/或三个区24a、24b、24c。第一区24a可以被称为危险区。如果机器人传感器系统20和/或机器人控制器16在第一区24a内检测到物体18，则机器人10的任何运动和/或操作对检测到物体18作出反应和/或响应而通过机器人控制器16来终止和/或停止。其中，第一区24a直接地邻接和/或环绕机器人10的至少一部分。第二区24b布置和/或定位成比第一区24a更远离机器人10，所述第二区24b邻接第一区24a并且可以被称为潜在危险区。如果机器人传感器系统20和/或机器人控制器16在第二区24b内检测到物体18，则机器人控制器16可以对物体18的检测作出反应和/或响应而指令机器人10静止。第三区24c布置和/或定位成比第二区24b还更远离机器人10，所述第三区24c邻接第二区24b并且可以被称为安全区。如果机器人传感器系统20和/或机器人控制器16在第三区24c内检测到物体18，则机器人控制器16可以对物体18的检测作出反应和/或响应而指令机器人10以有限的速率执行操作。应当注意到，在本公开的上下文中，机器人安全区24可以指代三个区24a-c中的一个、多个或全部。一般而言，机器人安全区24和/或三个区24a-c以及响应于检测到物体18的机器人10的对应反应可以被称为机器人10的安全配置。
图2A至图2D各自示出机器人系统100的示例性自动交通工具30（参见图3至图7）。
自动交通工具30可以是运输交通工具30。交通工具30可以配置成例如给机器人10馈送和/或供应零件、产品和/或材料。因此，交通工具30可以配置成例如以自动方式移动。此外，交通工具30可以是用于馈送和/用于供应机器人10和/或机器人系统100的自动引导交通工具（也被称为AGV）。
交通工具30包括一个或多个机载交通工具传感器32。此外，交通工具30包括配置成控制交通工具30的移动和/或操作的机载交通工具控制器34。此外，交通工具控制器34可以配置成处理一个或多个交通工具传感器32的一个或多个交通工具传感器信号。
一般而言，至少一个交通工具传感器32可以配置成检测交通工具安全区36内的物体18（诸如，例如障碍物、操作者和/或人）的存在的任意的传感器或传感器元件。至少一个交通工具传感器32可以是测距传感器、距离传感器和/或任何其它类型的传感器。通过示例的方式，至少一个交通工具传感器32可以是雷达传感器、超声传感器、激光传感器、激光雷达传感器、光学传感器、相机和/或声学传感器。优选地，交通工具30包括允许全面地监测和/或观察交通工具安全区36的多个交通工具传感器32。
类似于机器人安全区24，交通工具安全区36可以指代可以由至少一个交通工具传感器32监测和/或观察的围绕交通工具30的区域、体积和/或空间。因此，交通工具安全区36可以由至少一个交通工具传感器32的范围和/或视场来定义。换而言之，交通工具安全区36可以指代和/或对应于至少一个交通工具传感器32的检测区。
在图2A中所描绘的示例中，交通工具30包括两个交通工具传感器32，其中一个传感器32配置成监测交通工具30的前侧或前部区域，并且另一个传感器32配置成监测交通工具30的后侧或后部区域。
在图2B中所描绘的示例中，交通工具30包括用于监测完全地环绕交通工具30的交通工具安全区36的一个或多个交通工具传感器32。
在图2C中所描绘的示例中，交通工具30包括用于监测交通工具30的前侧或前部区域的一个交通工具传感器32。
此外，在图2D中所描绘的示例中，交通工具30包括四个交通工具传感器32，其中交通工具传感器32中的一个布置于交通工具30的每一侧上，使得交通工具30的整个周围能够借助于四个交通工具传感器32来监测。
类似于图1A和图1B的机器人安全区24、图2A至图2D的示例中的每个中所描绘的交通工具安全区36，每个交通工具安全区36包括三个安全子区和/或三个区36a、36b、36c。第一区36a可以被称为保护区或安全区。如果交通工具传感器32和/或交通工具控制器34（例如，基于处理一个或多个交通工具传感器信号）在第一区36a内检测到物体18，则交通工具30的任何运动和/或操作对检测到物体18作出反应和/或响应而通过交通工具控制器34来终止和/或停止。其中，第一区36a直接地邻接和/或环绕交通工具30的至少一部分。第二区36b布置和/或定位成比第一区36a更远离交通工具30，所述第二区36b邻接第一区36a并且可以被称为警报区一（警报区1）。如果交通工具传感器32和/或交通工具控制器34在第二区36b内检测到物体18，则交通工具控制器34可以指令交通工具30对物体18的检测作出反应和/或响应而静止。第三区36c布置和/或定位成比第二区36b还更远离交通工具30，所述第三区36c邻接第二区36b并且可以被称为警报区二（警报区2）。如果交通工具传感器32和/或交通工具控制器34在第三区36c内检测到物体18，则交通工具控制器34可以指令交通工具30减小交通工具30的速率或速度。
图3示出根据示例性实施例的机器人系统100。
机器人系统100包括机器人10。如果未另外阐明，则机器人10包括与参考图1A和图1B描述的机器人10相同的特征和/或元件。特定地，机器人10和/或机器人系统100包括具有监测和/或观察机器人安全区24的至少一个机器人传感器22的机器人传感器系统20。此外，机器人10和/或机器人系统100包括控制机器人10的操作的机器人控制器16。
机器人系统100还包括交通工具30。如果未另外阐明，则交通工具30包括与参考图2A至图2D描述的交通工具30相同的特征和/或元件。特定地，交通工具30包括监测和/或观察交通工具安全区36的至少一个交通工具传感器32。此外，交通工具30包括控制交通工具30的操作和/或移动的交通工具控制器34。
操作者18可以定位于协作区19中，从而观察机器人系统100的操作。
为了供应机器人10，交通工具30可以经由门40a进入机器人安全区24并且例如停靠到机器人站42。在供应机器人10之后，交通工具可以经由另外的门40b离开机器人安全区。门40a、40b可以由安全传感器44保护，所述门40a、40b配置成使得交通工具30能够穿过，但人18将通过例如在轮廓和尺寸的方面的差异而被识别。通常，然而，机器人控制器16可以在机器人安全区24中检测到交通工具30并且终止、限制和/减慢操作机器人10。
图4示出根据示例性实施例的机器人系统100。如果未另外阐明，则图4的机器人系统100包括与参考图3描述的机器人系统100相同的元件和/或特征。
如参考图3描述的，机器人系统100包括机器人10、具有机器人传感器22的机器人传感器系统20以及用于处理机器人传感器系统20的机器人传感器信号的机器人控制器16。机器人传感器22可以指代用于监测机器人安全区24和/或协作区19的安全传感器22。
可选地，机器人传感器22能够连接到与机器人控制器16通信的外部安全控制器。
机器人系统100还包括各自具有（一个或多个）机载交通工具传感器32和例如用于安全控制的机载交通工具控制器34的一个或多个交通工具30，例如AGV 30。
交通工具30和机器人控制器16经由通信模块50，优选地经由安全额定（或安全性额定）通信和/或使用安全额定通信协议来通信。然而，通信可以基于标准（非安全性额定）无线通信。机器人控制器16可以检索、访问和/或接收交通工具传感器32的交通工具传感器信号和/或交通工具传感器数据，从而允许机器人控制器16导出和/或确定交通工具安全区36。
可选地，机器人控制器16与交通工具30之间的通信能够经由业务控制管理系统52路由。
机器人控制器16配置成例如基于机器人传感器系统20的一个或多个机器人传感器信号和/或机器人传感器数据和/或基于交通工具传感器32的一个或多个交通工具传感器信号来确定交通工具30进入（和/或打算进入）到机器人安全区24中。备选地或附加地，交通工具30可以将进入信号发送到机器人控制器16。
机器人控制器16进一步配置成响应于确定交通工具30进入到机器人安全区24中而例如在几何学上、在功能上和/或在结构上调整机器人安全区24的至少一部分。这确保机器人系统100的安全机器人操作，同时交通工具30可以在机器人工作区域24和/或机器人安全区24内移动。
为了调整机器人安全区24的至少一部分，机器人控制器16可以使机器人安全区24的至少一部分（例如，图4中的部分25）与交通工具安全区36的至少一部分合并，例如动态地合并。例如，机器人控制器16可以配置成部分地静默机器人传感器22中的一个或多个。此外，交通工具传感器32的交通工具传感器信号可以被机器人控制器16用作对于（例如，静止）机器人10检测围绕交通工具30和/或在机器人安全区24内的例如人18或障碍物的存在的额外安全感测机制。例如，经由通信模块50的安全额定通信可以用于向机器人控制器16提供交通工具传感器32的一个或多个交通工具传感器信号。此外，机器人10的有效工作区域24和/或机器人安全区24也能够根据交通工具30的运动来移动。
因此，机器人控制器24可以配置成至少部分地例如基于部分地静默机器人安全区24的一部分和/或一个或多个机器人传感器22而使机器人10的安全区24、36与交通工具30合并。例如，一个或多个机器人传感器信号可以被机器人控制器16丢弃。此外，机器人控制器16可以使用交通工具传感器32和/或交通工具安全区36例如以补偿部分地静默机器人安全区24。此外，交通工具传感器32可以被机器人控制器16用于基于交通工具安全区36来补充、替代和/或替换机器人安全区24的至少一部分，例如，生成在机器人安全区24内随交通工具30移动的移动安全区36。
将在下文中描述图4的机器人系统100的另外的细节。图5A至图5D示出根据示例性实施例的机器人系统100。如果未另外阐明，则图5A至图5D的机器人系统100包括与参考图3和图4描述的机器人系统100相同的元件和/或特征。出于清楚性原因，一些参考标号未在图5A至图5D中示出。
机器人系统100的安全配置和/或机器人控制器16配置成例如基于在机器人操作期间部分地静默机器人传感器22中的一个或多个来调整机器人安全区24的至少一部分。
图5A描绘交通工具30在机器人控制器16确定交通工具30打算进入机器人安全区24之后进入机器人安全区24。当交通工具30正进入工作区域24或机器人安全区24（例如，第一区24a）时，所述交通工具30能够被机器人传感器系统20和/或机器人控制器16检测到。备选地或附加地，例如安全性额定信号之类的进入信号（entering signal和/或entrysignal）可以由机器人控制器16从交通工具30接收，该进入信号告知机器人控制器16交通工具30正打算进入工作区域24和/或机器人安全区24。
机器人控制器16然后可以至少部分地静默机器人安全区24，例如，可以静默机器人安全区24的进入区域，由此允许交通工具30进入机器人安全区24。
此外，如图5B中所示出的，机器人控制器16可以例如经由对应的安全信号和/或交通工具传感器信号的安全性额定通信来与交通工具安全区36和机器人安全区24的至少一部分合并，例如，暂时地合并。因此，机器人控制器16可以利用交通工具传感器32补充机器人传感器系统20，例如以创建合并的安全区25。
图5C示出完全地在机器人安全区24内的交通工具30。例如，机器人控制器16可以配置成使用机器人传感器系统20来监测整个机器人安全区24，和/或机器人控制器16可以静默交通工具传感器32。
图5C示出离开机器人工作区域24和/或机器人安全区24的交通工具30。如参考图5A描述的，机器人控制器16可以至少部分地使机器人10的安全区24、36与交通工具30例如暂时地合并。
图6示出根据示例性实施例的机器人系统100。如果未另外阐明，则图6的机器人系统100包括与参考图3至图5D描述的机器人系统100相同的元件和/或特征。出于清楚性原因，一些参考标号未在图6中示出。
在图6中所示出的示例中，基于由如交通工具传感器32所观察地交通工具安全区36的至少一部分和/或子区替代机器人安全区24的至少一部分25和/或子区25而由机器人控制器16调整机器人安全区24。子区25可以大于原交通工具安全区36，以向机器人10提供更多空间例如以停止。
机器人控制器16可以配置成确定和/或生成在交通工具30正在机器人安全区24内移动时正随交通工具30移动的移动子区25（也被称为移动安全区25）。由于机器人10能够配置成在子区25内安全地操作，所以在必要时，所述机器人10使人类工作者18能够紧邻交通工具30工作，而无需例如引起机器人10变成紧急停止。
此外，机器人控制器16可以配置成限制移动子区25和/或移动安全区25内的机器人10和/或机器人臂14的运动。
对于例如如参考图5A至图5D描述的机器人的安全区24和交通工具的安全区36的合并，以及对于如例如参考图6描述的那样使用交通工具的安全系统来维持移动子区25和/或移动安全区25两者，对于交通工具30的标识和定位以及对于由人18获得对于子区25的违反的安全信号的安全机制可以是期望的。
出于此目的，安全性额定通信可以借助于机器人系统100的通信模块50来使用。安全信号和/或交通工具30的标识和/或定位可以例如基于ProfiSafe协议经由安全性额定无线通信来由交通工具30发送到机器人控制器16。可以在机器人系统100和对应安全配置的启动时建立机器人控制器16与所有的参与交通工具30之间的安全性额定通信，其中区的所有变型都能够被验证并且用于操作。优选地，安全配置包含所有可能的变型，因而还包括所有参与者（尤其是交通工具30）。
可选地，机器人系统100可以包括和/或机器人控制器16可以配置成提供一个或多个注册节点60，例如动态节点60，从而允许将交通工具30注册和/或注销于机器人系统100和/或与所述机器人系统100的安全系统一起注册和/或注销。因此，当交通工具30打算进入工作区域24和/或机器人安全区24时，交通工具30能够将其本身注册为安全系统和/或机器人系统100的一部分。此外，当交通工具30离开工作区域24和/或机器人安全区24时，交通工具30能够将其本身从机器人站的安全系统和/或从机器人系统100注销。
这允许避免引起整个系统100的安全停止的与参与者之一的通信的失效或中断，诸如，例如在机器人工作区域24的外侧的仅一个交通工具300的失效。此外，交通工具30不一定必须在机器人系统100的这样的配置或实施例中处于安全无线通信的可达性内。
图7示出根据示例性实施例的机器人系统100。如果未另外阐明，则图7的机器人系统100包括与参考图3至图6描述的机器人系统100相同的元件和/或特征。出于清楚性的原因，未在图7中示出一些参考标号。
在图7的实施例中，在机器人系统100中实现双通道安全架构。
其中，通信模块50和/或机器人控制器16可以使用与交通工具30的标准非安全通信。
此外，机器人系统100包括沿着通过机器人安全区24的交通工具30的轨道80和/或路径80布置的多个位置传感器70。位置传感器70可以提供冗余信息。
通过示例的方式，标识信号、位置信号、速度信号和/或安全状态信号能够使用通信模块50来经由标准无线通信发送到机器人控制器16。交通工具30能够配备有至少一个RFID标签82，并且位置传感器70可以是沿着交通工具30的路径80例如成排安装的RFID读取器70。沿着路径80的交通工具30的标识、位置和/或速度能够例如通过由RFID读取器70捕获和/或采集的数据的聚合而由机器人控制器16确定和/或获得（例如，基于相位的方法能够实现毫米精度）。交通工具30的速度由此可以指示能够由机器人控制器16确定的交通工具30的安全状态，例如，安全停止。从交通工具30经由无线通信获得的数据和/或信号和从RFID读取器70获得的那些数据和/或信号能够一起形成和/或构建对于机器人安全控制和/或机器人系统100的双通道安全数据集。
在图7的示例中，RFID读取器70可以像虚拟编码器那样工作，以用于确定交通工具30的位置和/或速度。然而，应当注意到，还可以代替在上文中示例性地描述的RFID技术或除在上文中示例性地描述的RFID技术之外而使用其它类型的位置传感器70。
图8示出图示根据示例性实施例的操作机器人系统100的方法的步骤的流程图。机器人系统100可以对应于和/或指代如参考先前附图描述的机器人系统100。
步骤S1包括例如基于交通工具控制器34使至少一个交通工具30至少部分地移动（例如，自动地移动）到机器人安全区24中。
步骤S2包括利用机器人控制器16来确定和/或检测到至少一个交通工具30进入到机器人安全区24中。
此外，步骤S3包括响应于确定至少一个交通工具30进入到机器人安全区24中而利用机器人控制器16来调整机器人安全区24的至少一部分。
在步骤S3中，例如，可以调整机器人安全区24的形状和尺寸中的至少一个。
可选地，在步骤S3中调整机器人安全区24可以包括使机器人安全区24的至少一部分与交通工具安全区36的至少一部分合并。
此外，步骤S3可以可选地包括由交通工具安全区36的至少一部分替代机器人安全区24的至少一部分，由此使机器人安全区24的至少一部分与交通工具安全区36的至少一部分合并。例如，由交通工具安全区36的至少一部分替代机器人安全区24的至少一部分可以包括例如在交通工具30至少部分地定位于机器人安全区24中时，利用机器人控制器16来使用和/或处理至少一个交通工具传感器32的交通工具传感器信号，以用于检测交通工具安全区36中和/或机器人安全区24中的物体18的存在。
此外，步骤S3可以可选地包括优选地经由机器人系统100的无线通信模块50将至少一个交通工具传感器32的交通工具传感器信号传送到机器人控制器16。
除此之外，步骤S3可以可选地包括：在至少一个交通工具30在机器人安全区24内移动时，基于至少一个交通工具传感器32的交通工具传感器信号由机器人控制器16生成移动安全区36；以及由机器人控制器16以移动安全区36补充机器人安全区24。
此外，步骤S3可以可选地包括例如基于禁用机器人传感器系统20的至少一个机器人传感器22和/或基于丢弃机器人传感器系统20的至少一个传感器22的机器人传感器信号而利用机器人控制器16来禁用和/或静默机器人安全区24的至少一部分。
虽然已在附图和前文的描述中详细地图示并且描述本发明，但这样的图示和描述将被认为是说明性的或示例性的并且非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。能够由本领域技术人员理解并且实施所公开的实施例的其它变型并且根据研究附图、本公开以及所附权利要求书来实践要求保护的发明。
在权利要求书中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除复数个。在互不相同的从属权利要求中叙述特定措施的单一事实不指示这些措施的组合不能用于获利。权利要求书中的任何参考符号不应当被解释为限制范围。

Claims (37)

1.一种机器人系统（100），包括：
至少一个机器人（10）；
配置成控制所述至少一个机器人（10）的操作的机器人控制器（16）；
具有至少一个机器人传感器（22）的机器人传感器系统（20），其中所述机器人传感器系统（20）耦合到所述机器人控制器（16）并且配置成检测机器人安全区（24）中的物体（18）的存在，所述机器人安全区至少部分地环绕所述至少一个机器人（10）；以及
用于供应所述至少一个机器人（10）的至少一个自动交通工具（30）；
其中所述至少一个交通工具（30）包括配置成检测交通工具安全区（36）中的物体（18）的存在的至少一个交通工具传感器（32），所述交通工具安全区至少部分地环绕所述至少一个交通工具（30）；
其中所述机器人控制器（16）配置成确定所述至少一个交通工具（30）进入到所述机器人安全区（24）中；以及
其中所述机器人控制器（16）配置成响应于确定所述至少一个交通工具（30）所述进入到所述机器人安全区（24）中来调整所述机器人安全区（24）的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的机器人系统（100），
其中所述机器人控制器（16）配置成响应于确定所述至少一个交通工具（30）所述进入到所述机器人安全区（24）中来调整所述机器人安全区（24）的形状和尺寸中的至少一个。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的机器人系统（100），
其中所述机器人控制器（16）配置成基于使所述机器人安全区的至少一部分与所述交通工具安全区（36）的至少一部分合并来调整所述机器人安全区（24）。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的机器人系统（100），
其中所述机器人控制器（16）配置成在所述交通工具（30）的至少一部分在所述机器人安全区（24）内移动时，基于使所述机器人安全区的至少一部分与所述交通工具安全区（36）的至少一部分动态地合并来调整所述机器人安全区（24）。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的机器人系统（100），
其中所述机器人控制器（16）配置成基于由所述交通工具安全区（36）的至少一部分替代所述机器人安全区的至少一部分来调整所述机器人安全区（24）。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的机器人系统（100），
其中所述机器人系统包括耦合到所述机器人控制器（16）并且配置成接收和/或传送所述至少一个交通工具传感器（32）的交通工具传感器信号的通信模块（50）。
7.根据权利要求6所述的机器人系统，
其中所述机器人控制器（16）配置成基于所述至少一个交通工具传感器（32）的所述交通工具传感器信号来检测所述机器人安全区（24）中和/或所述交通工具安全区（36）中的物体（18）的存在。
8.根据权利要求6和7中的任一项所述的机器人系统（100），
其中所述通信模块（50）配置成使用安全性额定通信协议来与所述至少一个交通工具（30）通信。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的机器人系统（100），
其中所述机器人控制器（16）配置成基于静默所述机器人安全区（24）的至少一部分来调整所述机器人安全区（24）。
10.根据权利要求9所述的机器人系统（100），
其中所述机器人控制器（16）配置成基于静默所述机器人传感器系统（20）的所述至少一个机器人传感器（22）来静默所述机器人安全区（24）的所述至少一部分；和/或
其中所述机器人控制器（16）配置成基于丢弃所述机器人传感器系统（20）的所述至少一个机器人传感器（22）的机器人传感器信号来静默所述机器人安全区（24）的所述至少一部分。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的机器人系统（100），
其中所述机器人控制器（16）配置成基于所述机器人传感器系统（20）的机器人传感器信号来确定所述至少一个交通工具（30）所述进入到所述机器人安全区（24）中。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的机器人系统（100），
其中所述控制器（16）配置成基于接收所述交通工具（30）的进入信号来确定所述至少一个交通工具（30）所述进入到所述机器人安全区（24）中。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的机器人系统（100），还包括：
注册节点（60）；
其中所述注册节点（60）配置成从所述交通工具（30）接收指示所述交通工具（30）正打算进入所述机器人安全区（24）的注册信号。
14.根据权利要求13所述的机器人系统（100），
其中所述注册节点（60）配置成接收指示所述交通工具（30）正打算离开所述机器人安全区（24）的另外的注册信号。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的机器人系统（100），其中，所述机器人控制器（16）配置成从所述交通工具（30）接收用于标识所述交通工具的标识信号、指示所述机器人安全区（24）内的所述交通工具（30）的位置的位置信号以及指示所述交通工具（30）的速度的速度信号中的至少一个。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的机器人系统（100），还包括：
多个位置传感器（70），所述多个位置传感器（70）耦合到所述机器人控制器（16）并且沿着通过所述机器人安全区（24）的所述交通工具的路径（80）布置；以及
其中所述机器人控制器（16）配置成基于所述位置传感器（70）中的一个或多个的一个或多个位置传感器信号来确定沿着所述路径（80）的所述交通工具的位置和所述交通工具（30）的速度中的至少一个。
17.根据权利要求16所述的机器人系统（100），
其中所述交通工具包括至少一个RFID标签（82）；以及
其中所述多个位置传感器（70）中的每个包括配置成检测和/或读取所述交通工具（30）的所述至少一个RFID标签（82）的RFID读取器（70）。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的机器人系统（100），
其中所述至少一个交通工具（30）是自动引导交通工具AGV。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的机器人系统（100），
其中所述至少一个交通工具（30）包括配置成控制所述至少一个交通工具（30）的移动的交通工具控制器（34）。
20.一种操作机器人系统的方法（100），其中，所述机器人系统包括：
至少一个机器人（10）；
机器人控制器（16），所述机器人控制器（16）配置成控制所述至少一个机器人（10）的操作；机器人传感器系统（20），所述机器人传感器系统（20）具有至少一个机器人传感器（22），所述至少一个机器人传感器（22）耦合到所述机器人控制器（16）并且配置成检测机器人安全区（24）中的物体（18）的存在，所述机器人安全区至少部分地环绕所述至少一个机器人；以及
至少一个自动交通工具（30），所述至少一个自动交通工具（30）用于供应所述至少一个机器人（10），其中所述至少一个交通工具包括配置成检测交通工具安全区（36）中的物体（18）的存在的至少一个交通工具传感器（32），所述交通工具安全区至少部分地环绕所述至少一个交通工具，
其中所述方法包括以下的步骤：
使所述至少一个交通工具（30）至少部分地移动到所述机器人安全区（24）中；
利用所述机器人控制器（16）来确定所述至少一个交通工具（30）进入到所述机器人安全区（24）中；以及
响应于确定所述至少一个交通工具（30）所述进入到所述机器人安全区（24）中而利用所述机器人控制器（16）来调整所述机器人安全区（24）的至少一部分。
21.根据权利要求20所述的方法，
其中调整所述机器人安全区（24）包括调整所述机器人安全区（24）的形状和尺寸中的至少一个。
22.根据权利要求20至21中的任一项所述的方法，
其中调整所述机器人安全区（24）包括使所述机器人安全区（24）的至少一部分与所述交通工具安全区（36）的至少一部分合并。
23.根据权利要求22所述的方法，
其中在所述交通工具（30）的至少一部分在所述机器人安全区（24）内移动时，所述机器人安全区的所述至少一部分和所述交通工具安全区的所述至少一部分被动态地合并。
24.根据权利要求20至23中的任一项所述的方法，
其中调整所述机器人安全区（24）包括由所述交通工具安全区（36）的至少一部分替代所述机器人安全区（24）的至少一部分，由此使所述机器人安全区（24）的所述至少一部分与所述交通工具安全区（36）的所述至少一部分合并。
25.根据权利要求24所述的方法，
其中由所述交通工具安全区（36）的所述至少一部分替代所述机器人安全区（24）的所述至少一部分包括利用所述机器人控制器（16）来使用和/或处理所述至少一个交通工具传感器（32）的交通工具传感器信号，以便检测所述交通工具安全区（36）中和/或所述机器人安全区（24）中的物体（18）的存在。
26.根据权利要求20至25中的任一项所述的方法，
其中调整所述机器人安全区（24）包括优选地经由所述机器人系统（100）的无线通信模块（50）将所述至少一个交通工具传感器（32）的交通工具传感器信号传送到所述机器人控制器（16）；
利用所述机器人控制器（16）来处理所述交通工具传感器信号。
27.根据权利要求20至26中的任一项所述的方法，
其中调整所述机器人安全区（24）包括在所述至少一个交通工具（30）在所述机器人安全区（24）内移动时，基于所述至少一个交通工具传感器的交通工具传感器信号而由所述机器人控制器（16）生成移动安全区；以及
由所述机器人控制器（16）以所述移动安全区补充所述机器人安全区（24）。
28.根据权利要求20至27中的任一项所述的方法，
其中调整所述机器人安全区（24）包括利用所述机器人控制器（16）来禁用所述机器人安全区（24）的至少一部分。
29.根据权利要求28所述的方法，
其中在所述至少一个交通工具（30）至少部分地定位于所述机器人安全区（24）的所述被禁用的至少一部分内时，所述机器人安全区（24）的所述至少一部分被禁用；和/或
其中在所述至少一个交通工具（30）至少部分地正在所述机器人安全区的所述被禁用的至少一部分内移动时，所述机器人安全区（24）的所述至少一部分被禁用。
30.根据权利要求28和29中的任一项所述的方法，
其中禁用所述机器人安全区的所述至少一部分包括禁用所述机器人传感器系统（20）的所述至少一个机器人传感器（22）；和/或
其中禁用所述机器人安全区（24）的所述至少一部分包括丢弃所述机器人传感器系统（20）的所述至少一个机器人传感器（22）的机器人传感器信号。
31.根据权利要求20至30中的任一项所述的方法，还包括：
基于利用所述机器人控制器（16）来处理所述机器人传感器系统（20）的机器人传感器信号来确定所述至少一个交通工具（30）所述进入到所述机器人安全区（24）中；和/或
基于利用所述机器人控制器（16）来处理所述交通工具（30）的进入信号来确定所述至少一个交通工具（30）所述进入到所述机器人安全区（24）中，优选地，其中所述进入信号经由无线通信从所述至少一个交通工具传送到所述机器人控制器（16）。
32.根据权利要求20至31中的任一项所述的方法，还包括：
使所述至少一个交通工具（30）至少部分地从所述机器人安全区（24）向外移动；以及
利用所述机器人控制器（16）来确定所述至少一个交通工具（30）正至少部分地从所述机器人安全区（24）向外移动。
33.根据权利要求20至32中的任一项所述的方法，还包括：
利用所述机器人系统（100）的注册节点（60）来注册所述至少一个交通工具（30），由此指示所述至少一个交通工具正打算进入所述机器人安全区（24）。
34.根据权利要求20至33中的任一项所述的方法，还包括：
确定所调整的机器人安全区（24）中的物体（18）的存在；以及
响应于确定所调整的机器人安全区中的所述物体的存在而终止、减速和/或限制操作所述至少一个机器人。
35.根据权利要求20至34中的任一项所述的方法，还包括：
利用所述机器人控制器（16）来确定所述机器人安全区（24）内的所述至少一个交通工具的位置和所述至少一个交通工具（30）的速度中的至少一个；和/或
在所述至少一个交通工具定位于所述机器人安全区（24）内和/或正在所述机器人安全区（24）内移动时，利用所述机器人控制器（16）来跟踪所述至少一个交通工具（30）。
36.一种程序元素，所述程序元素在由机器人系统（100）执行时，指令所述机器人系统（100）实行根据20至35中的任一项所述的方法。
37.一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质存储根据权利要求36所述的程序元素。
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