一种用于机器人激光切割工作站的AI视觉安全系统的制作方法

本技术涉及汽车零部件机器人激光切割技术安全防护领域，尤其涉及一种用于机器人激光切割工作站的 ai 视觉安全系统。

背景技术：

1、在机器人激光切割工作站中，切割过程中机器人本体及激光切割头运动和切割时发出的激光具有高能量、高危险性的特点。

2、目前，传统的安全防护方式主要依赖于物理防护栏、光幕传感器、红外对射光栅等。物理防护栏虽然能在一定程度上阻止人员进入危险区域，但缺乏灵活性，在需要对工件进行上下料等操作时，频繁开启和关闭防护栏会影响工作效率。光幕传感器则只能检测特定平面内的物体遮挡情况，对于一些复杂的动作和不规则形状的物体检测能力有限，无法准确识别人员的危险行为和潜在的安全隐患。红外对射光栅易受切割过程中产生的烟尘、碎屑干扰，频繁出现误报警或漏报警情况，难以精准识别人员与非危险异物，安全防护可靠性较低，无法满足现代化工业生产对高安全性、高智能化防护的需求。

3、综上，现有技术中存在以下缺陷：（1）安全防护存在盲区，无法全面、实时地监测激光切割工作站内的各种危险情况，对于一些非直线运动的物体和从非光幕检测平面进入的物体和人员难以有效检测。（2） 智能化程度低，不能对检测到的物体进行准确的分类和判断，容易出现误判和漏判的情况，无法根据不同的危险情况采取相应的措施。（3） 影响工作效率：传统防护方式在保证安全的同时，降低了工作站的操作灵活性和工作效率。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种用于机器人激光切割工作站的 ai 视觉安全系统，以解决现有技术机器人激光切割视觉安全系统的安全防护存在视觉盲区，工作效率低的问题。

2、本实用新型是通过以下技术方案实现的，提供一种用于机器人激光切割工作站的ai 视觉安全系统，包括设置在激光切割机器人上的激光切割头及其激光电源、工作台和围挡，还包括：ai视觉摄像头，用于实时采集工作站内人员活动和设置物品的图像信息，所述ai视觉摄像头至少设置两个，所述ai视觉摄像头在工作站外围呈对角放置，所述ai视觉摄像头安装在工作站外围设置的围挡上；图像数据处理单元，所述图像数据处理单元与ai视觉摄像头连接，用于接收并处理所述ai视觉摄像头采集的图像信息；所述图像数据处理单元与ai视觉摄像头协同，在工作站内围出虚拟监控区域，所述虚拟监控区域的边界坐标被预先存储于所述图像数据处理单元的存储器中，所述虚拟监控区域的边界为圆形边界，所述圆形边界为以激光切割机器人为圆心以设置在工作站外围的工作台为半径的圆，所述工作台设置在围挡和激光切割机器人之间；中央控制单元，所述中央控制单元与图像数据处理单元连接，用于接收识别图像数据处理单元的信息并生成控制指令；安全执行单元，所述安全执行单元为与所述中央控制单元的继电器输出接口连接，用于接收控制指令并执行安全措施，所述安全执行单元包括声光报警装置、状态指示装置、激光电源切断模块和激光切割机器人控制模块，所述激光电源切断模块通过电磁继电器与激光电源主回路连接，用于切断激光电源，所述激光切割机器人控制模块用于控制激光切割机器人运动。

3、具体的，所述ai视觉摄像头设置在距离地面2.5m处，其镜头俯角为15°-20°。

4、具体的，所述ai视觉摄像头实时采集人员的位置坐标、人员的动作姿态、人员安全帽的佩戴情况、工件的摆放位置和物流小车的分布与移动轨迹。

5、具体的，所述ai视觉摄像头内部设置有灰度拉伸预处理模块。

6、具体的，所述声光报警装置设置在围挡上。

7、具体的，所述状态指示装置设置在工作台上。

8、具体的，所述状态指示装置为三色led屏。

9、具体的，所述中央控制单元设置有人机交互界面。

10、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

11、（1）通过设置至少两台ai视觉摄像头可交叉覆盖工作站全域，无监测盲区，实时捕捉人员与物体动态，克服传统防护局部监测缺陷，适配多工作台切换时的动态危险区域监测；

12、（2）无需频繁操作物理防护栏，操作人员可在虚拟监控区域外完成工件预装、废料清理等准备工作，仅在确认高风险时中断作业，与传统防护方式相比，日均作业效率得到了很大的提升，兼顾安全性与操作灵活性，适配多品种小批量生产需求。

1.一种用于机器人激光切割工作站的 ai 视觉安全系统，其包括设置在激光切割机器人上的激光切割头及其激光电源、工作台和围挡，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于机器人激光切割工作站的 ai 视觉安全系统，其特征在于：所述ai视觉摄像头设置在距离地面2.5m处，其镜头俯角为15°-20°。

3.根据权利要求1所述的用于机器人激光切割工作站的 ai 视觉安全系统，其特征在于：所述ai视觉摄像头用于实时采集人员的位置坐标、人员的动作姿态、人员安全帽的佩戴情况、工件的摆放位置和物流小车的分布与移动轨迹。

4.根据权利要求1所述的用于机器人激光切割工作站的 ai 视觉安全系统，其特征在于：所述ai视觉摄像头内部设置有灰度拉伸预处理模块。

5.根据权利要求1所述的用于机器人激光切割工作站的 ai 视觉安全系统，其特征在于：所述声光报警装置设置在围挡上。

6.根据权利要求1所述的用于机器人激光切割工作站的 ai 视觉安全系统，其特征在于：所述状态指示装置设置在工作台上。

7.根据权利要求1或6所述的用于机器人激光切割工作站的 ai 视觉安全系统，其特征在于：所述状态指示装置为三色led屏。

8.根据权利要求1所述的用于机器人激光切割工作站的 ai 视觉安全系统，其特征在于：所述中央控制单元设置有人机交互界面。