背景技術(shù)：

除非在此處進(jìn)行說明，否則此處所描述的材料不是本申請權(quán)利要求的現(xiàn)有技術(shù)并且不因包含在該部分中而承認(rèn)是現(xiàn)有技術(shù)。

在制造環(huán)境中，例如，可以使用機(jī)器人設(shè)備來補(bǔ)充和/或替代人的勞動以允許快速、成本有效和質(zhì)量受控的制造過程。機(jī)器人設(shè)備以及與機(jī)器人設(shè)備一起執(zhí)行任務(wù)的其他機(jī)器和/或外圍設(shè)備被稱為工作單元或單元。關(guān)于機(jī)器人設(shè)備在單元中的位置以及與其他機(jī)器的同步，機(jī)器人設(shè)備如何與單元中的其他機(jī)器交互可以被編程。由機(jī)器人設(shè)備執(zhí)行的操作運(yùn)動和順序可以由耦合到機(jī)器人設(shè)備的一個或多個計(jì)算設(shè)備自動編程和控制。在一些示例中，計(jì)算設(shè)備可以與機(jī)器人設(shè)備集成。

可以實(shí)現(xiàn)用于機(jī)器人設(shè)備的各種安全特征(例如遮光板、激光掃描儀、圍欄和/或安全墊)以向在制造環(huán)境中工作的人以及機(jī)器人設(shè)備本身提供保護(hù)。然而，在某些情況下，實(shí)施這種安全特征的成本和復(fù)雜性可能是過高的。因此，目前的安全特征及其實(shí)施可以使用改進(jìn)和/或替代或附加的解決方案來提供和促進(jìn)安全、有成效的制造環(huán)境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開總體上描述了實(shí)現(xiàn)用于設(shè)備的基于傳感器的安全特征的技術(shù)。

根據(jù)一些示例，描述了實(shí)現(xiàn)用于機(jī)器人設(shè)備的基于傳感器的安全特征的方法。示例方法可以包括基于由一個或多個傳感器捕獲的光生成機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的模型圖像，其中模型圖像的時間變化被存儲為多個幀；基于一個或多個幀的比較來檢測模型圖像的變化；以及基于檢測到的變化來確定非預(yù)期對象是否正在接近所述機(jī)器人設(shè)備。示例方法還可以包括響應(yīng)于確定非預(yù)期對象正在接近機(jī)器人設(shè)備而指示機(jī)器人設(shè)備基于對象向機(jī)器人設(shè)備的接近度和接近速度中的一個或多個來調(diào)節(jié)機(jī)器人設(shè)備的操作速度。

根據(jù)其他示例，描述了被配置為實(shí)現(xiàn)用于機(jī)器人設(shè)備的基于傳感器的安全特征的裝置。示例裝置可以包括：一個或多個傳感器，其被配置為從機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境捕獲光；以及通信地耦合到所述一個或多個傳感器的至少一個分析模塊。所述至少一個分析模塊可以被配置為：基于由所述一個或多個傳感器捕獲的光來生成所述機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的模型圖像，其中所述模型圖像的時間變化被存儲為多個幀；基于一個或多個幀的比較來檢測模型圖像的變化；并且基于檢測到的變化來確定非預(yù)期對象是否正在接近機(jī)器人設(shè)備。所述至少一個分析模塊還可以被配置為響應(yīng)于確定非預(yù)期對象正在接近機(jī)器人設(shè)備而指示所述機(jī)器人設(shè)備基于所述對象向所述機(jī)器人設(shè)備的接近度和接近速度中的一個或多個來調(diào)節(jié)所述機(jī)器人設(shè)備的操作速度。

根據(jù)另外的示例，描述了一種實(shí)現(xiàn)用于機(jī)器人設(shè)備的基于傳感器的安全特征的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括：至少一個成像模塊，被配置為通過一個或多個傳感器捕獲機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的光；至少一個建模模塊，被配置為基于由所述至少一個成像模塊捕獲的光來生成所述機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的模型圖像，其中所述模型圖像的時間變化被存儲為多個幀；以及至少一個檢測模塊，被配置為基于一個或多個幀的比較來檢測模型圖像的變化，并且基于檢測到的變化來確定非預(yù)期對象是否正在接近機(jī)器人設(shè)備。該系統(tǒng)還可以包括至少一個控制器，其被配置為響應(yīng)于確定非預(yù)期對象正在接近機(jī)器人設(shè)備而指示所述機(jī)器人設(shè)備基于所述對象向所述機(jī)器人設(shè)備的接近度和接近速度中的一個或多個來調(diào)節(jié)所述機(jī)器人設(shè)備的操作速度。

前面的概述僅僅是示例性的，而不意在以任何方式進(jìn)行限制。通過參考附圖以及下面的詳細(xì)說明，除了上文所描述的示例性的方案、實(shí)施例和特征之外，另外的方案、實(shí)施例和特征將變得清晰可見。

附圖說明

通過下面結(jié)合附圖給出的詳細(xì)說明和隨附的權(quán)利要求，本公開的前述特征以及其它特征將變得更加清晰。應(yīng)理解的是，這些附圖僅描繪了依照本公開的多個實(shí)施例，因此，不應(yīng)視為對本發(fā)明范圍的限制，將通過利用附圖結(jié)合附加的具體描述和細(xì)節(jié)對本公開進(jìn)行說明，在附圖中：

圖1示出了與機(jī)器人設(shè)備的至少一部分集成以允許實(shí)現(xiàn)基于傳感器的安全特征的傳感器的示例配置；

圖2a和2b示出了允許實(shí)現(xiàn)基于傳感器的安全特征的一個或多個傳感器和機(jī)器人設(shè)備的其他示例配置；

圖3示出了示例邊界定義；

圖4示出了實(shí)現(xiàn)用于機(jī)器人設(shè)備的基于傳感器的安全特征的示例過程；

圖5示出了被配置為實(shí)現(xiàn)用于機(jī)器人設(shè)備的基于傳感器的安全特征的系統(tǒng)的示例控制器；

圖6示出了通用計(jì)算設(shè)備，其可以用于實(shí)現(xiàn)用于機(jī)器人設(shè)備的基于傳感器的安全特征；

圖7是示出了可以由諸如圖6中的計(jì)算設(shè)備的計(jì)算設(shè)備執(zhí)行的用于機(jī)器人設(shè)備的基于傳感器的安全特征的示例過程的流程圖；以及

圖8示出了示例計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的框圖，以上全部根據(jù)本文所描述的至少一些實(shí)施例布置。

具體實(shí)施方式

在下面的詳細(xì)說明中，將參考附圖，附圖構(gòu)成了詳細(xì)說明的一部分。在附圖中，除非上下文指出，否則相似的符號通常表示相似的部件。在詳細(xì)說明、附圖和權(quán)利要求中所描述的示例性實(shí)施例不意在限制?？梢允褂闷渌鼘?shí)施例，并且可以做出其它改變，而不偏離本文呈現(xiàn)的主題的精神或范圍。將易于理解的是，如本文大致描述且如圖中所圖示的，本公開的方案能夠以各種不同配置來布置、替代、組合、分離和設(shè)計(jì)，所有這些都在本文中明確地構(gòu)思出。

除了其他方面，本公開總體上涉及與用于設(shè)備的基于傳感器的安全特征的實(shí)現(xiàn)相關(guān)的方法、裝置、系統(tǒng)、設(shè)備和/或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

簡而言之，通常描述用于機(jī)器人設(shè)備的基于傳感器的安全特征及其實(shí)現(xiàn)的技術(shù)?？梢韵鄬τ跈C(jī)器人設(shè)備定位一個或多個傳感器，使得傳感器可以從機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的至少一部分捕獲光。在一些示例中，傳感器可以與機(jī)器人設(shè)備集成和/或可以被配置為旋轉(zhuǎn)。耦合到傳感器的分析模塊可以基于由傳感器捕獲的光來構(gòu)建環(huán)境的模型圖像。分析模塊可以響應(yīng)于檢測到模型圖像的變化而檢測到非預(yù)期對象正在接近機(jī)器人設(shè)備，并且基于該對象向機(jī)器人設(shè)備的接近度和/或接近速度，分析模塊可以指示機(jī)器人設(shè)備降低操作速度和/或停止機(jī)器人設(shè)備的運(yùn)動。

圖1示出了根據(jù)本文描述的至少一些實(shí)施例布置的與機(jī)器人設(shè)備的至少一部分集成以允許實(shí)現(xiàn)基于傳感器的安全特征的示例傳感器。

如圖100所示，諸如機(jī)器人臂的機(jī)器人設(shè)備102可以與至少一個傳感器104集成。傳感器104可以是例如金屬氧化物半導(dǎo)體(cmos)圖像傳感器、電荷耦合器件(ccd)圖像傳感器和n型金屬氧化物半導(dǎo)體(nmos)圖像傳感器。機(jī)器人設(shè)備102可以包括例如成形為扳手的延伸部，并且可以被編程為執(zhí)行任務(wù)，例如擰緊螺母108，以將零件106的一個或多個部件緊固在一起。機(jī)器人設(shè)備102所在的單元還可以包括被編程為與機(jī)器人設(shè)備102一起執(zhí)行任務(wù)的一個或多個機(jī)器或外圍設(shè)備。

在第一配置100a中，傳感器104可以被配置為從機(jī)器人設(shè)備102周圍的環(huán)境捕獲光。耦合到傳感器104的分析模塊可以被配置為基于傳感器捕獲的光來構(gòu)建環(huán)境的模型圖像，其中模型圖像包括零件106。分析模塊可以被配置為使用一個或多個高斯分布構(gòu)建模型圖像。模型圖像的時間變化可以存儲為多個幀，并且可以使用幀的比較來檢測模型圖像的變化。分析模塊還可以被配置為將模型圖像的像素分類為模型圖像的前景或背景，其中分類為模型圖像的前景的像素表示運(yùn)動。隨后，分類為模型圖像的前景的像素可以被分組，并且可以代表與機(jī)器人設(shè)備102周圍的環(huán)境相關(guān)聯(lián)的預(yù)期運(yùn)動。例如，根據(jù)編程，作為零件106的預(yù)期運(yùn)動接近機(jī)器人設(shè)備，使得機(jī)器人設(shè)備可以擰緊螺母108，以便將零件106的部件固定在一起?？梢詾榻M的尺寸分配閾值，使得可以響應(yīng)于組的尺寸超過閾值而檢測到由于接近對象而導(dǎo)致的環(huán)境中的非預(yù)期運(yùn)動。非預(yù)期運(yùn)動可能是由于接近機(jī)器人設(shè)備102的不同尺寸和/或形狀的不正確零件、接近機(jī)器人設(shè)備102的人體的一部分、和/或接近機(jī)器人設(shè)備102的來自單元中的其他機(jī)器人設(shè)備或機(jī)器的碎片而導(dǎo)致。模型圖像可以作為直方圖存儲在分析模塊的數(shù)據(jù)庫中。如果檢測到模型圖像的變化，則可以參考直方圖。

在第二配置100b中，諸如人手110的對象可能正在接近機(jī)器人設(shè)備102。由傳感器104捕獲的光可以由分析模塊分析以構(gòu)建環(huán)境的模型圖像，并且可以由于接近的人手110而檢測到模型圖像的變化。例如，由于分析模塊將模型圖像的像素分類為模型圖像的前景或背景，并將分類為前景的像素進(jìn)行分組，因此分析模塊可以確定組的尺寸超過分配的閾值。響應(yīng)于檢測到的變化，分析模塊可以向控制機(jī)器人設(shè)備102的計(jì)算設(shè)備或直接向機(jī)器人設(shè)備102發(fā)送指令，以基于人手110向機(jī)器人設(shè)備102的接近度和/或接近速度來調(diào)節(jié)機(jī)器人設(shè)備102的操作速度。

隨著人手110接近機(jī)器人設(shè)備102，可以以分步方式或連續(xù)方式來調(diào)節(jié)操作速度，并且人手110在一個或多個定義的邊界內(nèi)的位置可以確定調(diào)節(jié)所基于的、人手110向機(jī)器人設(shè)備102的接近度。例如，第一邊界和第二邊界可以由機(jī)器人設(shè)備102的操作者定義，其中第一邊界比第二邊界更靠近機(jī)器人設(shè)備102。邊界可以是平面的、線性的和/或三維的。操作者可以通過提供給操作者的用戶界面來定義邊界，其中用戶界面耦合到分析模塊，并且可以被配置為顯示機(jī)器人設(shè)備102周圍的環(huán)境的模型圖像。

在一個示例中，分析模塊可以響應(yīng)于在第二邊界內(nèi)的位置處檢測到人手110來指示機(jī)器人設(shè)備102降低機(jī)器人設(shè)備102的操作速度。由于人手110和機(jī)器人設(shè)備102之間的距離較大，所以降低操作速度的指令可以是可選的。在另一示例中，分析模塊可以響應(yīng)于在第一邊界內(nèi)的位置處檢測到人手110而指示機(jī)器人設(shè)備102停止運(yùn)動。由于人手110較接近機(jī)器人設(shè)備102，停止運(yùn)動的指令可能是強(qiáng)制性的。

響應(yīng)于檢測到人手110已經(jīng)離開第一邊界，分析模塊可以指示機(jī)器人設(shè)備102重新啟動運(yùn)動，和/或響應(yīng)于檢測到人手110已經(jīng)離開第二邊界，分析模塊可以指示機(jī)器人設(shè)備102提高機(jī)器人設(shè)備102的操作速度。類似地，隨著人手110離開機(jī)器人設(shè)備102周圍的環(huán)境，可以以分步方式或連續(xù)方式提高操作速度。通過將當(dāng)前模型圖像的直方圖與其中不存在人手的最后一個已知模型圖像的另一直方圖(例如在第一配置100a中討論的直方圖)進(jìn)行匹配，分析模塊可以檢測到人手110不在第一邊界和/或第二邊界中。

目前在制造環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)用于機(jī)器人設(shè)備的各種安全特征(諸如遮光屏、激光掃描器、圍欄和/或安全墊)以向在制造環(huán)境中工作的人以及機(jī)器人設(shè)備本身提供質(zhì)量控制和/或保護(hù)。然而，實(shí)現(xiàn)這些安全特征的成本可以從幾百美元到幾千美元不等。因此，如上述實(shí)施例中所述的用于機(jī)器人設(shè)備的基于傳感器的安全特征可以提供成本有效的方法以實(shí)現(xiàn)用于機(jī)器人設(shè)備的安全特征，從而促進(jìn)安全、有成效的制造環(huán)境。

圖2a和2b示出了根據(jù)本文所描述的至少一些實(shí)施例布置的允許實(shí)現(xiàn)基于傳感器的安全特征的一個或多個傳感器和機(jī)器人設(shè)備的其他示例配置。

如圖示200a所示，傳感器204可以被定位在機(jī)器人設(shè)備202上方，使得傳感器204被配置為從機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境捕獲光。傳感器204可以使用支撐裝置206定位在機(jī)器人設(shè)備上方，傳感器204可耦合到支撐裝置206。在一些示例中，支撐裝置206可以附接到支撐機(jī)器人設(shè)備202的表面208，如圖所示。除了其他示例之外，表面208可以是桌面、傳送帶表面、工作臺表面和墻壁。在其他示例中，支撐裝置206可以附接到另一表面，其中另一表面被定位在機(jī)器人設(shè)備202上方，例如天花板。在另外的示例中，傳感器可以被配置為旋轉(zhuǎn)210，或者支撐裝置206可以是便攜式的212，使得可以從機(jī)器人設(shè)備202周圍的整個環(huán)境捕獲光。

如圖示200b所示，多個傳感器224可以相對于機(jī)器人設(shè)備222定位，使得傳感器224被配置為從機(jī)器人設(shè)備222周圍的整個環(huán)境捕獲光。多個傳感器224可以直接附接到支撐機(jī)器人設(shè)備222的表面228。如前所述，除了其他示例之外，表面228可以是桌面、傳送帶表面、工作臺表面和墻壁。多個傳感器224中的一個或多個可以被配置為旋轉(zhuǎn)330。

圖3示出了根據(jù)本文所描述的至少一些實(shí)施例布置的示例邊界定義。

如圖示300所示，與傳感器304集成的機(jī)器人設(shè)備302的操作者可在圍繞機(jī)器人設(shè)備302的環(huán)境中定義一個或多個邊界，例如第一邊界306和第二邊界308。在定義第一邊界306和第二邊界308時，可以形成包括環(huán)境的所有其他區(qū)域的邊遠(yuǎn)邊界310。操作者可以通過提供給操作者的用戶界面來定義邊界。用戶界面可以耦合到分析模塊，并且被配置為顯示基于由傳感器304捕獲的光而由分析模塊構(gòu)建的機(jī)器人設(shè)備302周圍的環(huán)境的模型圖像。模型圖像的顯示可以向操作者提供定義邊界時環(huán)境的視覺表示。例如，定義的邊界可以是平面的、線性的和/或三維的。如圖所示，第一邊界306和機(jī)器人設(shè)備302之間的距離可以小于第二邊界308和機(jī)器人設(shè)備302之間的距離。

如果分析模塊檢測到接近機(jī)器人設(shè)備302的對象，則第一邊界306或第二邊界308內(nèi)的對象的位置可以確定從分析模塊發(fā)送到機(jī)器人設(shè)備302的指令，以調(diào)節(jié)機(jī)器人設(shè)備302的操作速度。例如，響應(yīng)于在第二邊界308內(nèi)的位置處檢測到對象，分析模塊可以指示機(jī)器人設(shè)備302降低機(jī)器人設(shè)備302的操作速度。操作速度可以是以逐步方式、以連續(xù)方式或以另一種方式降低。在一些實(shí)施例中，操作速度可以降低到零(即，停止機(jī)器人設(shè)備)。例如，響應(yīng)于在第一邊界306內(nèi)的位置處檢測到對象，分析模塊可以指示機(jī)器人設(shè)備302停止運(yùn)動。當(dāng)對象位于第二邊界308中時，指令可以是可選的，但是當(dāng)對象位于第一邊界306中時，由于對象更接近機(jī)器人設(shè)備302，所以該指令可能是強(qiáng)制性的。根據(jù)另一個示例，響應(yīng)于在邊遠(yuǎn)邊界310內(nèi)的位置處檢測到對象，沒有指令被發(fā)送到機(jī)器人設(shè)備302。

類似地，隨著對象離開機(jī)器人設(shè)備302周圍的環(huán)境，對象在第二邊界308或邊遠(yuǎn)邊界310內(nèi)的位置可以確定從分析模塊發(fā)送到機(jī)器人設(shè)備302的指令，以恢復(fù)機(jī)器人設(shè)備302的操作。例如，響應(yīng)于檢測到對象已經(jīng)離開第一邊界306并且位于第二邊界308中，分析模塊可以指示機(jī)器人設(shè)備302重新啟動運(yùn)動。響應(yīng)于檢測到對象已經(jīng)離開第二邊界308并且位于邊遠(yuǎn)邊界310中，分析模塊可以指示機(jī)器人設(shè)備102提高機(jī)器人設(shè)備302的操作速度?？梢噪S著對象離開機(jī)器人設(shè)備302周圍的環(huán)境而以逐步、連續(xù)或其他方式提高操作速度。

圖4示出了根據(jù)本文所描述的至少一些實(shí)施例布置的實(shí)現(xiàn)用于設(shè)備的基于傳感器的安全特征的示例過程。

如圖示400所示，在操作402，“操作者定義邊界”，機(jī)器人設(shè)備的操作者420可以通過配置為顯示環(huán)境的模型圖像的用戶界面在機(jī)器人周圍的環(huán)境內(nèi)定義一個或多個邊界，例如第一邊界和第二邊界。用戶界面可以耦合到分析模塊424，分析模塊424被配置為基于在操作404“在傳感器處捕獲光”中由一個或多個傳感器422從環(huán)境捕獲的光來構(gòu)建環(huán)境的模型圖像。一個或多個傳感器422可以與機(jī)器人設(shè)備集成，和/或可以與機(jī)器人設(shè)備分離、但相對于機(jī)器人設(shè)備定位，使得光從機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的至少一部分被捕獲。在一些實(shí)施例中，傳感器422可以被配置為旋轉(zhuǎn)而使得來自機(jī)器人設(shè)備周圍的整個環(huán)境的光被捕獲。

在操作406“分析來自傳感器的光”中，分析模塊424可以被配置為分析從傳感器422捕獲的光。例如，分析模塊424可將模型圖像的像素分類為模型圖像的前景或背景，其中分類為模型圖像的前景的像素表示運(yùn)動。隨后，分類為模型圖像的前景的像素可以被分組，并且可以代表與機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境相關(guān)聯(lián)的預(yù)期運(yùn)動。可以為組的尺寸分配閾值，使得可以響應(yīng)于組的尺寸超過閾值而檢測到由于接近對象而導(dǎo)致的環(huán)境中的非預(yù)期運(yùn)動。非預(yù)期運(yùn)動可能是由于接近機(jī)器人設(shè)備的不同尺寸和/或形狀的不正確的零件或部件、接近機(jī)器人設(shè)備的人體的一部分、和/或來自其它機(jī)器人設(shè)備或機(jī)器的碎片以及其他示例而導(dǎo)致的。

基于組的尺寸的確定，分析模塊可以被配置為在操作408“檢測變化？”處檢測模型圖像是否已經(jīng)改變。如果組的尺寸不超過閾值，則沒有檢測到模型圖像的變化，并且可以不執(zhí)行進(jìn)一步的操作。如果組的尺寸超過閾值，則檢測到模型圖像的改變，其中變化可以指示接近機(jī)器人設(shè)備的非預(yù)期對象。分析模塊可以被配置為指示機(jī)器人設(shè)備基于接近對象的接近度和/或速度來調(diào)節(jié)操作速度。在操作402處由操作者定義的第一邊界或第二邊界內(nèi)的對象的位置可以確定調(diào)節(jié)所基于的對象向機(jī)器人設(shè)備的接近度。

在操作412“發(fā)送停止運(yùn)動的指令”中，分析模塊可以響應(yīng)于在決定操作410“在第一邊界中？”處確定在第一邊界內(nèi)的位置處檢測到對象而指示機(jī)器人設(shè)備停止運(yùn)動，因?yàn)閷ο筝^接近機(jī)器人設(shè)備。在操作416“發(fā)送降低操作速度的指令”中，分析模塊可以響應(yīng)于在決定操作414“在第二邊界中？”處確定在第二邊界內(nèi)的位置處檢測到對象而指示機(jī)器人設(shè)備降低機(jī)器人設(shè)備的操作速度，因?yàn)閷ο蠛蜋C(jī)器人設(shè)備之間的距離較大。

圖5示出根據(jù)本文描述的至少一些實(shí)施例布置的被配置為實(shí)現(xiàn)用于設(shè)備的基于傳感器的安全特征的系統(tǒng)的示例控制器。

如圖所示，系統(tǒng)500可以包括至少一個控制器520，包括至少一個成像模塊522的成像子系統(tǒng)530和包括至少一個建模模塊524和至少一個檢測模塊526的分析子系統(tǒng)532?？刂破?20可以通過人類控制來操作，或者可以被配置為用于自動操作，或者可以由遠(yuǎn)程控制器550通過至少一個網(wǎng)絡(luò)(例如，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)510)來引導(dǎo)。與控制不同生產(chǎn)過程相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)可以存儲在數(shù)據(jù)存儲器560和/或從數(shù)據(jù)存儲器560接收。

控制器520可以包括和/或控制成像子系統(tǒng)的成像模塊522，成像模塊522被配置為通過一個或多個傳感器從機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境捕獲光。傳感器可以與機(jī)器人設(shè)備集成，和/或與機(jī)器人設(shè)備分開、但相對于機(jī)器人設(shè)備定位，使得來自機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的至少一部分的光被捕獲。在一些示例中，傳感器可以被配置為旋轉(zhuǎn)，使得從機(jī)器人設(shè)備周圍的整個環(huán)境捕獲光。

控制器520還可以包括和/或控制分析子系統(tǒng)532的建模模塊524和檢測模塊526。建模模塊524可以被配置為基于成像模塊522的傳感器所捕獲的光構(gòu)建機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的模型圖像。在一些實(shí)施例中，模型圖像可以作為直方圖存儲在分析子系統(tǒng)532的數(shù)據(jù)庫中以在檢測到模型圖像的變化時被參考，其將在下面討論。檢測模塊526可以被配置為響應(yīng)于檢測到模型圖像的變化而檢測到接近機(jī)器人設(shè)備的對象。例如，模型圖像的像素可以被分類為模型圖像的前景或背景，其中分類為模型圖像的前景的像素指示運(yùn)動并且被分組?？梢詫M的尺寸分配閾值，并且響應(yīng)于確定組的尺寸已經(jīng)超過閾值，檢測到可以指示接近機(jī)器人設(shè)備的對象的模型圖像的變化。

檢測模塊526還可以被配置為指示機(jī)器人設(shè)備基于對象向機(jī)器人設(shè)備的接近度和/或接近速度來調(diào)節(jié)機(jī)器人設(shè)備的操作速度。在由機(jī)器人設(shè)備的操作者定義的一個或多個邊界內(nèi)的對象的位置可以確定調(diào)節(jié)所基于的、對象向機(jī)器人設(shè)備的接近度。例如，操作者可以通過被配置以顯示環(huán)境的模型圖像的用戶界面在機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境內(nèi)定義第一邊界和第二邊界。第一邊界可能比第一邊界更靠近機(jī)器人設(shè)備。因此，響應(yīng)于在第二邊界內(nèi)的位置中檢測到對象，檢測模塊可以指示機(jī)器人設(shè)備降低機(jī)器人設(shè)備的操作速度。在一些示例中，操作速度可以被降低到基本為零。響應(yīng)于在第一邊界內(nèi)的位置中檢測到，檢測模塊可以指示機(jī)器人設(shè)備停止運(yùn)動?？梢栽谕ㄟ^檢測模塊526檢測出對象已經(jīng)分別離開第一邊界和/或第二邊界時，可以恢復(fù)運(yùn)動和/或可以提高操作速度?？梢酝ㄟ^將當(dāng)前模型圖像的直方圖與其中不存在對象的最后一個已知模型圖像的直方圖進(jìn)行匹配來檢測對象的不存在。

已經(jīng)使用實(shí)現(xiàn)用于設(shè)備的基于傳感器的安全特征的特定的裝置、配置和系統(tǒng)描述了圖1至圖5中的示例。實(shí)現(xiàn)用于設(shè)備的基于傳感器的安全特征的實(shí)施例不限于根據(jù)這些示例的具體的裝置、配置和系統(tǒng)。

圖6示出了根據(jù)本文所描述的至少一些實(shí)施例布置的通用計(jì)算設(shè)備，其可以用于實(shí)現(xiàn)用于設(shè)備的基于傳感器的安全特征。

例如，計(jì)算設(shè)備600可以用作服務(wù)器、臺式計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、智能電話、專用計(jì)算機(jī)或類似設(shè)備，例如控制器、新部件、包括車輛和智能制造設(shè)施的可操作系統(tǒng)中的現(xiàn)有部件群。在示例基本配置602中，計(jì)算設(shè)備600可以包括一個或多個處理器604和系統(tǒng)存儲器606。存儲器總線608可以用于處理器604和系統(tǒng)存儲器606之間的通信?；九渲?02可通過內(nèi)部虛線內(nèi)的那些部件被示出于圖6中。

根據(jù)所期望的配置，處理器404可以是任意類型，包括但不限于微處理器(μp)、微控制器(μc)、數(shù)字信號處理器(dsp)或其任意組合。處理器404可以包括諸如級別高速緩存存儲器612的一級或多級高速緩存、一個或多個處理器核614和寄存器616。示例處理器核614可以(各自)包括算術(shù)邏輯單元(alu)、浮點(diǎn)單元(fpu)、數(shù)字信號處理核(dspcore)或其任意組合。示例存儲器控制器618還可與處理器604一起使用，或者在一些實(shí)施方式中，存儲器控制器618可以是處理器604的內(nèi)部部件。

根據(jù)期望的配置，系統(tǒng)存儲器606可以是任何類型的，包括但不限于易失性存儲器(諸如ram)、非易失性存儲器(諸如rom，閃速存儲器等)或其任何組合。系統(tǒng)存儲器606可以包括操作系統(tǒng)620、控制器應(yīng)用622和程序數(shù)據(jù)624?？刂破鲬?yīng)用622可以包括成像模塊626和分析模塊627，其可以是應(yīng)用的一個集成部件或單獨(dú)的獨(dú)立應(yīng)用。成像模塊626可以被配置為捕獲來自機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的光。分析模塊627可以被配置為基于成像模塊626的傳感器所捕獲的光來構(gòu)建機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的模型圖像、響應(yīng)于檢測到模型圖像的變化而檢測到接近機(jī)器人設(shè)備的對象、以及指示機(jī)器人設(shè)備基于該對象向機(jī)器人設(shè)備的接近度和/或接近速度來調(diào)節(jié)機(jī)器人設(shè)備的操作速度。除了其他數(shù)據(jù)之外，程序數(shù)據(jù)624可以包括與構(gòu)建模型圖像和檢測模型圖像的變化有關(guān)的過程數(shù)據(jù)628，如本文所述。

計(jì)算設(shè)備600可具有附加的特征或功能以及附加的接口以便于基本配置602與任何所需的設(shè)備和接口之間的通信。例如，總線/接口控制器630可用于便于基本配置602與一個或多個數(shù)據(jù)存儲設(shè)備632之間經(jīng)由存儲接口總線634的通信。數(shù)據(jù)存儲設(shè)備632可以是一個或多個可移除存儲設(shè)備636、一個或多個非可移除存儲設(shè)備638或者其組合。可移除存儲設(shè)備和非可移除存儲設(shè)備的示例包括諸如軟盤驅(qū)動器和硬盤驅(qū)動器(hdd)的磁盤設(shè)備、諸如壓縮盤(cd)驅(qū)動器或數(shù)字多功能盤(dvd)驅(qū)動器的光盤驅(qū)動器、固態(tài)驅(qū)動器(ssd)和磁帶驅(qū)動器(僅列舉了幾個)。示例計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)可以包括以用于諸如計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù)的信息的存儲的任何方法或技術(shù)實(shí)現(xiàn)的易失性和非易失性、可移除和非可移除的介質(zhì)。

系統(tǒng)存儲器606、可移除存儲設(shè)備636和非可移除存儲設(shè)備638是計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)的示例。計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)包括但不限于ram、rom、eeprom、閃存(flashmemory)或其它存儲器技術(shù)、cd-rom、數(shù)字通用盤(dvd)、固態(tài)驅(qū)動器或其它光學(xué)存儲設(shè)備、磁盒、磁帶、磁盤存儲設(shè)備或其它磁存儲設(shè)備、或者可用于存儲所需信息并且可由計(jì)算設(shè)備600訪問的任何其它介質(zhì)。任意這樣的計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)可以是計(jì)算設(shè)備600的部件。

計(jì)算設(shè)備600還可以包括接口總線640，該接口總線便于從各接口設(shè)備(例如，一個或多個輸出設(shè)備642、一個或多個外圍設(shè)備接口644和一個或多個通信設(shè)備646)經(jīng)由總線/接口控制器630到基本配置602的通信。示例輸出設(shè)備642中的一些包括圖形處理單元648和音頻處理單元650，其可配置為經(jīng)由一個或多個a/v端口652與諸如顯示器或揚(yáng)聲器的各外部設(shè)備通信。一個或多個示例外圍設(shè)備接口644包括串行接口控制器654或并行接口控制器656，其可配置為經(jīng)由一個或多個i/o端口658與諸如輸入設(shè)備(例如，鍵盤、鼠標(biāo)、筆、語音輸入設(shè)備、觸摸輸入設(shè)備等)或其它外圍設(shè)備(例如，打印機(jī)、掃描儀等)的外部設(shè)備通信。示例通信設(shè)備646包括網(wǎng)絡(luò)控制器660，其可布置成便于經(jīng)由一個或多個通信端口664在網(wǎng)絡(luò)通信鏈路上與一個或多個其它計(jì)算設(shè)備662的通信。一個或多個其它計(jì)算設(shè)備662可以包括服務(wù)器、客戶端設(shè)備和類似的設(shè)備。

網(wǎng)絡(luò)通信鏈路可以是通信介質(zhì)的一個示例。通信介質(zhì)通?？赏ㄟ^計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或諸如載波或其它傳輸機(jī)制的調(diào)制數(shù)據(jù)信號中的其它數(shù)據(jù)來體現(xiàn)，并且可以包括任何信息輸送介質(zhì)?！罢{(diào)制數(shù)據(jù)信號”可以是使得其特性中的一個或多個以將信號中的信息編碼的方式設(shè)定或改變的信號。通過舉例而不是限制的方式，通信介質(zhì)可以包括諸如有線網(wǎng)絡(luò)或直接線連接的有線介質(zhì)，以及諸如聲波、射頻(rf)、微波、紅外(ir)和其它無線介質(zhì)的無線介質(zhì)。如本文所使用的術(shù)語計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括存儲介質(zhì)和通信介質(zhì)兩者。

計(jì)算設(shè)備600可以被實(shí)現(xiàn)為通用或?qū)Ｓ梅?wù)器、主機(jī)或包括任一上述任何功能的類似計(jì)算機(jī)的一部分。計(jì)算設(shè)備600還可以實(shí)現(xiàn)為包括膝上型計(jì)算機(jī)和非膝上型計(jì)算機(jī)配置的個人計(jì)算機(jī)。

示例實(shí)施例還可以包括實(shí)現(xiàn)用于設(shè)備的基于傳感器的安全特征的方法。這些方法可以以任何數(shù)量的方式實(shí)現(xiàn)，包括本文所述的結(jié)構(gòu)。一種這樣的方式可以是通過本公開中描述的類型的裝置的機(jī)器操作。另一種可選方式可以是與一個或多個人類操作者執(zhí)行某些操作而其他操作可以由機(jī)器執(zhí)行的方式相結(jié)合地執(zhí)行所述方法的各個操作中的一個或多個操作。這些人類操作者不需要彼此搭配，但每個操作人員僅被配有執(zhí)行程序的一部分的機(jī)器。在其他實(shí)施例中，人類交互可以是自動化的，例如通過可以是機(jī)器自動化的預(yù)先選擇的標(biāo)準(zhǔn)。

圖7是示出了根據(jù)本文所描述的至少一些實(shí)施例來布置的可以由諸如圖6中的計(jì)算設(shè)備的計(jì)算設(shè)備執(zhí)行的實(shí)現(xiàn)用于設(shè)備的基于傳感器的安全特征的示例過程的流程圖。

示例性方法可以包括由方框722、724和/或726中的一個或多個所示出的一個或多個操作、功能或動作。方框722至726中描述的操作也可以存儲為在諸如計(jì)算設(shè)備710的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)720的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。

實(shí)現(xiàn)用于機(jī)器人設(shè)備的基于傳感器的安全特征的示例過程可以從方框722“基于由一個或多個傳感器捕獲的光構(gòu)建機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的模型圖像”開始，其中一個或多個傳感器可以從機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境中捕獲光。傳感器可以與機(jī)器人設(shè)備集成，和/或與機(jī)器人設(shè)備分開、但相對于機(jī)器人設(shè)備定位，從而使得來自機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的至少一部分的光被捕獲。示例傳感器可以包括cmos圖像傳感器、ccd圖像傳感器和nmos圖像傳感器。耦合到一個或多個傳感器的分析模塊可以被配置為基于由傳感器捕獲的光來構(gòu)建機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的模型圖像。分析模塊可以使用高斯分布來構(gòu)建模型圖像。模型圖像可以作為直方圖存儲在分析模塊的數(shù)據(jù)庫中以響應(yīng)于檢測到的模型圖像的變化而被參考。

方框722之后可以是方框724“響應(yīng)于檢測到模型圖像的變化而檢測到接近機(jī)器人設(shè)備的對象”，其中分析模塊可將模型圖像的像素分類為模型圖像的前景或背景，其中分類為模型圖像的前景的像素指示運(yùn)動并且被分組?？梢詫M的尺寸分配閾值，并且響應(yīng)于確定組的尺寸已經(jīng)超過閾值，檢測到可以指示接近機(jī)器人設(shè)備的對象的模型圖像的改變。接近機(jī)器人設(shè)備的對象可以是環(huán)境中的不同尺寸和/或形狀的不正確的零件或部件、人體的一部分，和/或來自一個或多個其他機(jī)器的碎片。

方框724之后可以是方框726“指示機(jī)器人設(shè)備基于對象向機(jī)器人設(shè)備的接近度和接近速度中的一個或多個來調(diào)節(jié)機(jī)器人設(shè)備的操作速度”，其中分析模塊可以進(jìn)一步配置成指示機(jī)器人設(shè)備基于對象向機(jī)器人設(shè)備的接近度和/或接近速度來調(diào)節(jié)機(jī)器人設(shè)備的操作速度。對象在由機(jī)器人設(shè)備的操作者定義的一個或多個邊界內(nèi)的位置可以確定調(diào)節(jié)所基于的、對象向機(jī)器人設(shè)備的接近度。例如，操作者可以通過被配置以顯示環(huán)境的模型圖像的用戶界面在機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境內(nèi)定義第一邊界和第二邊界。第一邊界可能比第一邊界更靠近機(jī)器人設(shè)備。因此，響應(yīng)于在第二邊界內(nèi)的位置中檢測到對象，分析模塊可以指示機(jī)器人設(shè)備降低機(jī)器人設(shè)備的操作速度。在一些示例中，操作速度可以被降低到基本為零。響應(yīng)于在第一邊界內(nèi)的位置中檢測到，分析模塊可以指示機(jī)器人設(shè)備停止運(yùn)動。在通過檢測模塊檢測到對象已經(jīng)分別離開第一邊界和/或第二邊界時，可以恢復(fù)運(yùn)動和/或可以提高操作速度?？梢酝ㄟ^將當(dāng)前模型圖像的直方圖與其中不存在對象的最后一個已知模型圖像的直方圖進(jìn)行匹配來檢測對象的不存在。

包括在上述過程中的方框用于說明的目的。用于設(shè)備的基于傳感器的安全特征可以通過具有較少或附加方框的類似過程來實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施例中，方框可以以不同的順序執(zhí)行。在一些其他實(shí)施例中，可以消除各種方框。在另外其他實(shí)施例中，各種方框可以被劃分為附加方框，或者組合成更少的方框。

圖8示出了根據(jù)本文所描述的至少一些實(shí)施例布置的示例計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的框圖。

在一些實(shí)施例中，如圖8所示，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品800可以包括信號承載介質(zhì)802，其還可以包括當(dāng)由例如處理器執(zhí)行時可以提供本文所描述的功能的一個或多個機(jī)器可讀指令804。因此，例如，參考圖6中的處理器604，在處理器604上執(zhí)行的成像模塊626和分析模塊627可以響應(yīng)于由介質(zhì)802傳送到處理器604的指令804而承擔(dān)圖8所示的一個或多個任務(wù)，從而執(zhí)行與本文所述的用于設(shè)備的基于傳感器的安全特征的實(shí)現(xiàn)相關(guān)聯(lián)的動作。這些指令中的一些可以包括例如用于以下操作的一個或多個指令：基于由一個或多個傳感器捕獲的光來構(gòu)建機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的模型圖像、響應(yīng)于檢測到模型圖像的變化而檢測到接近機(jī)器人設(shè)備的對象、以及指示機(jī)器人設(shè)備基于對象向機(jī)器人設(shè)備的接近度和接近速度中的一個或多個來調(diào)節(jié)機(jī)器人設(shè)備的操作速度。

在一些實(shí)施方式中，圖8所示的信號承載介質(zhì)802可以包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)806，諸如但不限于硬盤驅(qū)動器、固態(tài)驅(qū)動器、壓縮盤(cd)、數(shù)字通用盤(dvd)、數(shù)字帶、存儲器等。在一些實(shí)施方式中，信號承載介質(zhì)802可以包含可記錄介質(zhì)808，例如但不限于存儲器、讀/寫(r/w)cd、r/wdvd等。在一些實(shí)施方式中，信號承載介質(zhì)802可以包括通信介質(zhì)810，例如但不限于數(shù)字和/或模擬通信介質(zhì)(例如，光纖電纜、波導(dǎo)、有線通信鏈路、無線通信鏈路等)。因此，例如，程序產(chǎn)品800可通過rf信號承載介質(zhì)傳送到圖6的處理器604的一個或多個模塊，其中信號承載介質(zhì)802由無線通信介質(zhì)810(例如，符合ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線通信介質(zhì))傳送。

根據(jù)一些示例，描述了實(shí)現(xiàn)用于機(jī)器人設(shè)備的基于傳感器的安全特征的方法。示例性的方法可以包括基于由一個或多個傳感器捕獲的光生成機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的模型圖像，其中模型圖像的時間變化被存儲為多個幀；基于一個或多個幀的比較來檢測模型圖像的變化；以及基于檢測到的變化來確定非預(yù)期對象是否正在接近機(jī)器人設(shè)備。示例方法還可以包括響應(yīng)于確定非預(yù)期對象正在接近機(jī)器人設(shè)備而指示機(jī)器人設(shè)備基于對象向機(jī)器人設(shè)備的接近度和接近速度中的一個或多個來調(diào)節(jié)機(jī)器人設(shè)備的操作速度。

根據(jù)其他示例，所述方法還可以包括：基于一個或多個幀的比較來確定對象向機(jī)器人設(shè)備的接近度和接近速度的一個或多個，或者將圖像模型的像素分類為模型圖像的前景和背景之一。該方法還可以包括將分類為模型圖像的前景的像素進(jìn)行分組，其中被分類為模型圖像的前景的被分組的像素指示運(yùn)動。所述方法還可以包括對被分組的像素的尺寸分配閾值。檢測模型圖像的變化可以包括確定被分組的像素的尺寸超過閾值。

根據(jù)另外的示例，指示機(jī)器人設(shè)備調(diào)節(jié)機(jī)器人設(shè)備的操作速度可以包括指示機(jī)器人設(shè)備將機(jī)器人設(shè)備的操作速度降低到基本為零或指示機(jī)器人設(shè)備將機(jī)器人設(shè)備停止。所述方法還可以包括通過顯示模型圖像的用戶界面從機(jī)器人設(shè)備的操作者接收在機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境內(nèi)的至少第一邊界和第二邊界的定義。第一邊界和機(jī)器人設(shè)備之間的距離可以小于第二邊界和機(jī)器人設(shè)備之間的距離。指示機(jī)器人設(shè)備可以包括響應(yīng)于在第一邊界和機(jī)器人設(shè)備之間的位置處檢測到對象而指示機(jī)器人設(shè)備停止運(yùn)動，或者響應(yīng)于在第二邊界和第一邊界之間的位置處檢測到對象而指示機(jī)器人設(shè)備降低機(jī)器人設(shè)備的操作速度。

根據(jù)另外其他的示例，指示機(jī)器人設(shè)備可以包括響應(yīng)于檢測到對象離開第一邊界而指示機(jī)器人設(shè)備重新啟動運(yùn)動，或者響應(yīng)于檢測到對象離開第二邊界而指示機(jī)器人設(shè)備提高機(jī)器人設(shè)備的操作速度。檢測到對象離開第二邊界可以包括將多個幀存儲為直方圖，并且響應(yīng)于確定當(dāng)前幀的直方圖與在第二邊界內(nèi)不存在對象的最后一個已知幀的直方圖相匹配來確定對象的不存在。

根據(jù)其它示例，描述了被配置為實(shí)現(xiàn)用于機(jī)器人設(shè)備的基于傳感器的安全特征的裝置。示例裝置可以包括：一個或多個傳感器，其被配置為從機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境捕獲光；以及通信地耦合到所述一個或多個傳感器的至少一個分析模塊。所述至少一個分析模塊可以被配置為基于由所述一個或多個傳感器捕獲的光來生成所述機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的模型圖像，其中所述模型圖像的時間變化被存儲為多個幀；基于一個或多個幀的比較來檢測模型圖像的變化；并且基于檢測到的變化來確定非預(yù)期對象是否正在接近機(jī)器人設(shè)備。所述至少一個分析模塊還可以被配置為響應(yīng)于確定非預(yù)期對象正在接近機(jī)器人設(shè)備而指示所述機(jī)器人設(shè)備基于所述對象向所述機(jī)器人設(shè)備的接近度和接近速度中的一個或多個來調(diào)節(jié)所述機(jī)器人設(shè)備的操作速度。

根據(jù)進(jìn)一步的示例，一個或多個傳感器可以包括互補(bǔ)的金屬氧化物半導(dǎo)體(cmos)圖像傳感器、電荷耦合器件(ccd)圖像傳感器或n型金屬氧化物半導(dǎo)體(nmos)圖像傳感器。一個或多個傳感器可以相對于機(jī)器人設(shè)備定位在一個或多個位置處，使得光從機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的至少一部分被捕獲。一個或多個傳感器可以與機(jī)器人設(shè)備集成。

根據(jù)另外其他的示例，一個或多個傳感器可以被定位或配置成旋轉(zhuǎn)，使得光從機(jī)器人設(shè)備周圍的基本上整個環(huán)境被捕獲。所述至少一個分析模塊可以被配置為采用一個或多個高斯分布生成模型圖像。該裝置還可以包括耦合到至少一個分析模塊的用戶界面，用戶界面被配置為將機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的模型圖像顯示給機(jī)器人設(shè)備的操作者。所述至少一個分析模塊可以被進(jìn)一步配置成從所述機(jī)器人設(shè)備的操作者接收所述機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境內(nèi)的至少第一邊界和第二邊界的定義。至少一個分析模塊還可以被配置為基于對象在第一邊界或第二邊界內(nèi)的位置來確定對象向機(jī)器人設(shè)備的接近度。

根據(jù)進(jìn)一步的示例，描述了實(shí)現(xiàn)用于機(jī)器人設(shè)備的基于傳感器的安全特征的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括：至少一個成像模塊，其被配置為通過一個或多個傳感器捕獲機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的光；至少一個建模模塊，其被配置為基于由所述至少一個成像模塊捕獲的光來生成所述機(jī)器人設(shè)備周圍的環(huán)境的模型圖像，其中所述模型圖像的時間變化被存儲為多個幀；以及至少一個檢測模塊，其被配置為基于一個或多個幀的比較來檢測模型圖像的變化，并且基于檢測到的變化來確定非預(yù)期對象是否正在接近機(jī)器人設(shè)備。該系統(tǒng)還可以包括至少一個控制器，其被配置為響應(yīng)于確定非預(yù)期對象正在接近機(jī)器人設(shè)備而指示所述機(jī)器人設(shè)備基于對象向所述機(jī)器人設(shè)備的接近度和接近速度中的一個或多個來調(diào)節(jié)所述機(jī)器人設(shè)備的操作速度。

根據(jù)另外的示例，所述至少一個控制器還可以被配置為控制所述至少一個成像模塊、所述至少一個建模模塊和所述至少一個檢測模塊的操作方面。所述至少一個建模模塊還可以被配置為將模型圖像的像素分類為模型圖像的前景和背景之一；將分類為模型圖像的前景的像素分組；并為被分組的像素的尺寸分配閾值。所述至少一個檢測模塊還可以被配置為確定被分組的像素的尺寸超過閾值，以檢測到模型圖像的變化。

示例

以下是可以如何實(shí)現(xiàn)一些實(shí)施例的說明性的示例，并且不旨在以任何方式限制實(shí)施例的范圍。

示例1：通過定位在紡織制造廠的機(jī)器人絎縫機(jī)上方的傳感器檢測第一邊界內(nèi)的人手

耦合到支撐裝置的單個nmos傳感器定位在機(jī)器人絎縫機(jī)上方，該機(jī)器人絎縫機(jī)配置成制造由三層纖維構(gòu)成的材料。支撐裝置附接到機(jī)器人絎縫機(jī)的部件。單個傳感器被配置為從機(jī)器人絎縫機(jī)的環(huán)境捕獲光，并且還被配置為旋轉(zhuǎn)以確保從整個環(huán)境捕獲光。耦合到所述傳感器的分析模塊被配置為基于從所述環(huán)境捕獲的光來構(gòu)建模型圖像。模型圖像包括用于制造材料的纖維層和被配置為與機(jī)器人絎縫機(jī)一起執(zhí)行制造的一個或多個其它機(jī)器和/或外圍設(shè)備。模型圖像作為直方圖保存在分析模塊的數(shù)據(jù)庫中以響應(yīng)于檢測到模型圖像的變化而被參考。耦合到分析模塊的用戶界面向機(jī)器人絎縫機(jī)的操作者提供模型圖像的顯示，并允許操作者在環(huán)境內(nèi)定義第一邊界和第二邊界。第一邊界是機(jī)器人絎縫機(jī)的10厘米(cm)內(nèi)的環(huán)境區(qū)域，第二邊界是機(jī)器人絎縫機(jī)的10厘米到40厘米的環(huán)境區(qū)域。

分析模塊將模型圖像內(nèi)的像素分類為模型圖像的前景和/或背景。分類為模型圖像的前景的像素被分組在一起，并且指示與機(jī)器人絎縫裝置的環(huán)境相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動。例如，將用于制造材料的纖維層進(jìn)給到機(jī)器人絎縫機(jī)中的運(yùn)動以及配置成與機(jī)器人絎縫機(jī)結(jié)合進(jìn)行制造的一個或多個其它機(jī)器和/或外圍設(shè)備的運(yùn)動。該組的尺寸被分配閾值。分析模塊響應(yīng)于確定由于環(huán)境中的非預(yù)期運(yùn)動而導(dǎo)致分組的尺寸超過閾值來檢測模型圖像的變化，其中變化指示接近機(jī)器人絎縫機(jī)的人手。人手被確定為位于第一邊界內(nèi)機(jī)器人絎縫機(jī)上方3厘米處。

分析模塊被配置為基于人手在第一邊界中的位置來指示機(jī)器人絎縫機(jī)停止運(yùn)動。一旦分析模塊檢測到人手移動到第二邊界內(nèi)的機(jī)器人絎縫機(jī)上方11cm處的位置，則分析模塊指示機(jī)器人絎縫機(jī)重新啟動機(jī)器人絎縫機(jī)的運(yùn)動。此外，一旦分析模塊檢測到人手移動到位于第二邊界之外的機(jī)器人絎縫機(jī)上方41cm的位置，則分析模塊被配置為提高機(jī)器人絎縫機(jī)的操作速度。分析模塊通過將當(dāng)前模型圖像的直方圖與不存在人手的最后一個已知模型圖像的直方圖進(jìn)行匹配來檢測人手從第一邊界和/或第二邊界的不存在。

示例2：通過與汽車制造廠中的機(jī)器人焊機(jī)集成的傳感器檢測第二邊界內(nèi)的不正確部件

單個cmos圖像傳感器與被配置為將車輛的兩個或更多個底盤部件焊接在一起的機(jī)器人焊機(jī)集成。單個傳感器被配置為從機(jī)器人焊接機(jī)的環(huán)境捕獲光，并且還被配置為旋轉(zhuǎn)而使得從整個環(huán)境捕獲光。耦合到所述傳感器的分析模塊被配置為基于從環(huán)境捕獲的光來構(gòu)建模型圖像。模型圖像包括要焊接在一起的底盤部件和被配置為與機(jī)器人焊機(jī)一起執(zhí)行焊接的一個或多個其它機(jī)器和/或外圍設(shè)備。模型圖像作為直方圖保存在分析模塊的數(shù)據(jù)庫中以響應(yīng)于檢測到模型圖像的變化而被參考。耦合到分析模塊的用戶界面向機(jī)器人焊機(jī)的操作者提供模型圖像的顯示，并允許操作者在環(huán)境內(nèi)定義第一邊界和第二邊界。第一邊界是機(jī)器人焊機(jī)的1米(m)以內(nèi)的環(huán)境區(qū)域，第二邊界是機(jī)器人焊機(jī)的1米到2米的環(huán)境區(qū)域。

分析模塊將模型圖像內(nèi)的像素分類為模型圖像的前景和/或背景。分類為模型圖像的前景的像素被分組在一起，并且指示與機(jī)器人焊機(jī)的環(huán)境相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動。例如，要被焊接在一起的接近的底盤部件的運(yùn)動和一個或多個配置成與機(jī)器人焊機(jī)一起執(zhí)行焊接的其它機(jī)器和/或外圍設(shè)備的運(yùn)動。組的尺寸被分配閾值。分析模塊響應(yīng)于確定由于環(huán)境中的非預(yù)期運(yùn)動導(dǎo)致組的尺寸超過閾值來檢測模型圖像的變化，其中變化指示接近機(jī)器人焊機(jī)的不正確的部件(例如懸架)。該懸架被確定為在第二邊界內(nèi)距機(jī)器人焊機(jī)1.5米遠(yuǎn)。

分析模塊被配置為指示機(jī)器人焊機(jī)基于懸架在第二邊界中的位置來降低焊接的操作速度。一旦分析模塊檢測到懸架移動到第二邊界以外遠(yuǎn)離機(jī)器人焊機(jī)超過2m的位置，則分析模塊指示機(jī)器人焊機(jī)提高焊接的操作速度。分析模塊通過將當(dāng)前模型圖像的直方圖與其中不存在懸架的最后一個已知模型圖像的直方圖進(jìn)行匹配來檢測懸架從第二邊界的不存在。

示例3：通過定位在電子制造廠的機(jī)器人蝕刻機(jī)周圍的多個傳感器來檢測第一邊界和第二邊界內(nèi)的碎片

多個ccd圖像傳感器定位在被配置成將一個或多個光學(xué)部件蝕刻到集成電路(ic)的表面上的機(jī)器人蝕刻機(jī)周圍。傳感器定位在支撐機(jī)器人蝕刻機(jī)的相同表面上。傳感器被配置為從機(jī)器人蝕刻機(jī)的環(huán)境捕獲光，并且還被配置為旋轉(zhuǎn)以確保從整個環(huán)境捕獲光。耦合到所述傳感器的分析模塊被配置為基于從環(huán)境捕獲的光來構(gòu)建模型圖像。模型圖像包括ic、一個或多個光學(xué)部件以及被配置為與機(jī)器人蝕刻機(jī)一起執(zhí)行蝕刻的一個或多個其它機(jī)器和/或外圍設(shè)備。模型圖像作為直方圖保存在分析模塊的數(shù)據(jù)庫中以響應(yīng)于檢測到模型圖像的變化而被參考。耦合到分析模塊的用戶界面向機(jī)器人蝕刻機(jī)的操作者提供模型圖像的顯示，并允許操作者在環(huán)境內(nèi)定義第一邊界和第二邊界。第一邊界是機(jī)器人絎縫機(jī)的10毫米(mm)以內(nèi)的環(huán)境區(qū)域，第二邊界是機(jī)器人蝕刻機(jī)的10mm至40mm的環(huán)境區(qū)域。

分析模塊將模型圖像內(nèi)的像素分類為模型圖像的前景和/或背景。分類為模型圖像的前景的像素被分組在一起，并且指示與機(jī)器人蝕刻機(jī)的環(huán)境相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動。例如，接近機(jī)器人蝕刻機(jī)以允許將一個或多個光學(xué)部件蝕刻到ic上的ic的運(yùn)動，以及配置成與機(jī)器人蝕刻機(jī)結(jié)合執(zhí)行蝕刻的一個或多個其它機(jī)器和/或外圍設(shè)備的運(yùn)動。該組的尺寸被分配閾值。分析模塊響應(yīng)于由于環(huán)境中的非預(yù)期運(yùn)動而確定組的尺寸超過閾值來檢測模型圖像的變化，其中變化指示接近機(jī)器人蝕刻機(jī)的碎片，其中碎片是來自制造ic的之前制造過程的多余材料。

碎片被確定為位于第二邊界內(nèi)距機(jī)器人蝕刻機(jī)35mm處。分析模塊被配置為指示機(jī)器人蝕刻機(jī)基于碎片在第二邊界中的位置而以連續(xù)的方式降低操作速度。碎片繼續(xù)接近機(jī)器人蝕刻機(jī)，并被確定為位于第一邊界內(nèi)距離機(jī)器人蝕刻機(jī)5mm處。分析模塊被配置為指示機(jī)器人蝕刻機(jī)基于碎片在第一邊界中的位置而停止運(yùn)動。

一旦分析模塊檢測到碎片移動到第二邊界內(nèi)距機(jī)器人蝕刻機(jī)10mm的位置，則分析模塊指示機(jī)器人蝕刻機(jī)重新啟動機(jī)器人蝕刻機(jī)的運(yùn)動。此外，一旦分析模塊檢測到碎片移動到第二邊界之外遠(yuǎn)離機(jī)器人蝕刻機(jī)40mm的位置，則分析模塊被配置為提高機(jī)器人蝕刻機(jī)的操作速度。分析模塊通過將當(dāng)前模型圖像的直方圖與其中不存在碎片的最后一個已知模型圖像的直方圖進(jìn)行匹配來檢測碎片從第一和/或第二邊界的不存在。

存在可以影響本文所描述的過程和/或系統(tǒng)和/或其他技術(shù)(例如，硬件、軟件和/或固件)的各種媒介物，并且優(yōu)選的媒介物將隨著過程和/或系統(tǒng)和/或其他技術(shù)所部署的上下文而變化。例如，如果實(shí)施者確定速度和準(zhǔn)確性是至關(guān)重要的，則實(shí)施者可以選擇主要是硬件和/或固件的媒介物；如果靈活性至關(guān)重要，實(shí)施者可以選擇主要是軟件的實(shí)施方式；或者，再次替代地，實(shí)施者可以選擇硬件、軟件和/或固件的某些組合。

雖然根據(jù)“包括”各種部件或步驟(被解釋為意為“包括但不限于”)來描述各種組合物、方法、系統(tǒng)和設(shè)備，組合物、方法、系統(tǒng)和設(shè)備也可以“基本上由各種組成部分和步驟組成”或“由各種組成部分和步驟組成”，而這些術(shù)語應(yīng)被解釋為基本上是封閉成員組。

前面的詳細(xì)說明已經(jīng)通過框圖、流程圖和/或示例闡述了設(shè)備和/或過程的各個實(shí)施例。在這些框圖、流程圖和/或示例包含一項(xiàng)或多項(xiàng)功能和/或操作的程度上，可以通過各種各樣的硬件、軟件、固件或?qū)嶋H上其任意組合來單獨(dú)地和/或統(tǒng)一地實(shí)現(xiàn)這些框圖、流程圖或示例內(nèi)的各項(xiàng)功能和/或操作。在一個實(shí)施例中，本文所描述的主題的多個部分可經(jīng)由專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)、數(shù)字信號處理器(dsp)或其它集成格式來實(shí)現(xiàn)。然而，在本文公開的實(shí)施例的一些方面可以整體地或部分地等同地實(shí)現(xiàn)為集成電路、在一個或多個計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的一個或多個計(jì)算機(jī)程序(例如，實(shí)現(xiàn)為在一個或多個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行的一個或多個程序)、在一個或多個處理器上運(yùn)行的一個或多個程序(例如，實(shí)現(xiàn)為在一個或多個微處理器上運(yùn)行的一個或多個程序)、固件、或?qū)嶋H上其任意組合，并且根據(jù)本公開的內(nèi)容設(shè)計(jì)電路和/或編寫用于軟件和/或固件的代碼將是可能的。

本公開不受在本申請中所描述的特定實(shí)施例限制，這些特定實(shí)施例意在為各個方案的示例。能夠進(jìn)行各種改進(jìn)和變型，而不偏離其精神和范圍。根據(jù)前面的說明，除了本文列舉的那些之外，在本公開范圍內(nèi)的功能上等同的方法和裝置將是可能的。這些改進(jìn)方案和變型例旨在落在隨附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。本公開僅受隨附權(quán)利要求書連同這些權(quán)利要求書所給予權(quán)利的等同方案的整個范圍限制。將理解的是，本公開不限于特定的方法、系統(tǒng)或部件，當(dāng)然這些可以變化。還應(yīng)理解的是，本文所使用的術(shù)語僅是為了描述特定實(shí)施例的目的，而不意在限制。

另外，本文所描述的主題的機(jī)制能夠以各種形式分布為程序產(chǎn)品，并且本文所描述的主題的示例性實(shí)施例適用，無論實(shí)際上用于實(shí)施分布的特定類型的信號承載介質(zhì)如何。信號承載介質(zhì)的示例包括但不限于以下：可記錄型介質(zhì)，諸如軟盤、硬盤驅(qū)動器、壓縮盤(cd)、數(shù)字通用盤(dvd)、數(shù)字帶、計(jì)算機(jī)存儲器等；以及傳輸型介質(zhì)，諸如數(shù)字和/或模擬通信介質(zhì)(例如，光纖電纜、波導(dǎo)、有線通信鏈路、無線通信鏈路等)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，在本領(lǐng)域中以本文所闡述的方式描述設(shè)備和/或過程是常見的，此后使用工程實(shí)踐來將這樣描述的設(shè)備和/或過程集成到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。也就是說，本文所描述的設(shè)備和/或過程的至少一部分可以經(jīng)由合理的實(shí)驗(yàn)量集成到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，典型的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通常包括系統(tǒng)單元外殼、視頻顯示設(shè)備、諸如易失性和非易失性存儲器的存儲器、諸如微處理器和數(shù)字信號處理器的處理器、諸如操作系統(tǒng)、驅(qū)動器、圖形用戶界面和應(yīng)用程序的計(jì)算實(shí)體、諸如觸摸板或屏幕的一個或多個交互設(shè)備和/或包括反饋回路的控制系統(tǒng)中的一個或多個。

本文所描述的主題有時說明了包含在不同的其它部件內(nèi)的不同部件或與不同的其它部件連接的不同部件。應(yīng)理解的是，這些所描繪的體系結(jié)構(gòu)僅是示例性的，并且實(shí)際上可以實(shí)施實(shí)現(xiàn)相同功能的許多其它體系結(jié)構(gòu)。在概念意義上，實(shí)現(xiàn)相同功能的任何部件的布置有效地“關(guān)聯(lián)”，使得實(shí)現(xiàn)期望功能。因此，在此處組合以實(shí)現(xiàn)特定功能的任何兩個部件可視為彼此“關(guān)聯(lián)”，使得實(shí)現(xiàn)期望功能，無論體系結(jié)構(gòu)或中間部件如何。同樣，任意兩個如此關(guān)聯(lián)的部件還可視為彼此“可操作地連接”、或“可操作地耦合”以實(shí)現(xiàn)期望的功能，并且能夠如此關(guān)聯(lián)的任意兩個部件還可視為彼此“能夠可操作地耦合”以實(shí)現(xiàn)期望功能。能夠可操作耦合的具體示例包括但不限于能夠物理上可連接和/或物理上交互的部件和/或能夠無線交互和/或無線交互的部件和/或邏輯上交互和/或能夠邏輯上交互的部件。

關(guān)于本文中基本上任何復(fù)數(shù)和/或單數(shù)術(shù)語的使用，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)上下文和/或應(yīng)用適當(dāng)?shù)貜膹?fù)數(shù)變換成單數(shù)和/或從單數(shù)變換成復(fù)數(shù)。為了清晰的目的，本文中明確地闡明了各單數(shù)/復(fù)數(shù)的置換。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，一般地，本文所使用的術(shù)語，尤其是隨附權(quán)利要求(例如，隨附權(quán)利要求的主體)中所使用的術(shù)語，通常意在為“開放式”術(shù)語(例如，術(shù)語“包括”應(yīng)當(dāng)解釋為“包括但不限于”，術(shù)語“具有”應(yīng)解釋為“至少具有”，術(shù)語“包括”應(yīng)解釋為“包括但不限于”，等等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還理解，如果意圖表達(dá)引導(dǎo)性權(quán)利要求記述項(xiàng)的具體數(shù)量，該意圖將明確地記述在權(quán)利要求中，并且在不存在這種記述的情況下，不存在這樣的意圖。例如，為輔助理解，下面的隨附權(quán)利要求可能包含了引導(dǎo)性短語“至少一個”和“一個或多個”的使用以引導(dǎo)權(quán)利要求記述項(xiàng)。然而，這種短語的使用不應(yīng)解釋為暗示不定冠詞“一”或“一個”引導(dǎo)權(quán)利要求記述項(xiàng)將包含該所引導(dǎo)的權(quán)利要求記述項(xiàng)的任何特定權(quán)利要求局限于僅包含一個該記述項(xiàng)的實(shí)施例，即使當(dāng)同一權(quán)利要求包括了引導(dǎo)性短語“一個或多個”或“至少一個”以及諸如不定冠詞“一”或“一個”的(例如，“一”和/或“一個”應(yīng)當(dāng)解釋為表示“至少一個”或“一個或多個”)；這同樣適用于對于用于引導(dǎo)權(quán)利要求記述項(xiàng)的定冠詞的使用。另外，即使明確地記述了被引導(dǎo)的權(quán)利要求記述項(xiàng)的具體數(shù)量，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解到這些記述項(xiàng)應(yīng)當(dāng)解釋為至少表示所記述的數(shù)量(例如，沒有其它修飾語的裸記述“兩個記述項(xiàng)”表示至少兩個記述項(xiàng)或兩個以上的記述項(xiàng))。

此外，在使用類似于“a、b和c等中的至少一個”的慣用法的那些實(shí)例中，通常這樣的構(gòu)造旨在表達(dá)本領(lǐng)域技術(shù)人員理解該慣用法的含義(例如，“具有a、b和c中的至少一個的系統(tǒng)”將包括但不限于僅具有a、僅具有b、僅具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b和c等等的系統(tǒng))。本領(lǐng)域技術(shù)人員將進(jìn)一步理解，呈現(xiàn)兩個以上可選項(xiàng)的幾乎任何分離詞和/或短語，無論是在說明書、權(quán)利要求或附圖中，都應(yīng)理解為設(shè)想包括一項(xiàng)、任一項(xiàng)或兩項(xiàng)的可能性。例如，術(shù)語“a或b”將理解為包括“a”或“b”或“a和b”的可能性。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，為了任何以及全部的目的，諸如在提供所撰寫的說明書方面，本文所公開的全部范圍也涵蓋了任何和全部的可能的子范圍及其子范圍的組合。能夠容易地認(rèn)識到任何所列范圍都充分地描述了同一范圍并且使同一范圍分解成至少均等的一半、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等等。作為非限制示例，本文所論述的每個范圍能夠容易地分解成下三分之一、中三分之一和上三分之一，等等。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解的是，諸如“多達(dá)”、“至少”、“大于”、“小于”等所有的語言包括所記述的數(shù)量并且是指如上文所論述的隨后能夠分解成子范圍的范圍。最后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，范圍包括每個獨(dú)立的成員。因此，例如，具有1-3個單元的組是指具有1個、2個或3個單元的組。類似地，具有1-5個單元的組是指具有1個、2個、3個、4個、或5個單元的組，等等。

雖然本文公開了各個方案和實(shí)施例，但是其它的方案和實(shí)施例對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。因此，本文所公開的各個方案和實(shí)施例是為了示例的目的而不意在限制，真正的范圍和精神是通過隨附的權(quán)利要求表示的。