自主移动机器与人体间动态安全距离确定方法与流程

技术特征：
1.一种自主移动机器与人体间动态安全距离确定方法，其特征在于：该确定方法的步骤为：a、获取自主移动机器上的安全防护装置参数；b、获取自主移动机器性能参数；c、根据步骤a的安全防护装置参数和步骤b的自主移动机器性能参数确定总响应时间t；d、确定动态安全距离s
d
。2.根据权利要求1所述的自主移动机器与人体间动态安全距离确定方法，其特征在于：所述步骤a中的安全防护装置参数包括安全防护装置发现人体部位到输出停机信号的最大时间t1、侵入距离c；其中侵入距离c指人体部位在安全防护装置制动之前越过安全防护装置向危险区移动的距离，0≤c≤1200mm。3.根据权利要求1所述的自主移动机器与人体间动态安全距离确定方法，其特征在于：所述步骤b中的自主移动机器性能参数包括安全防护装置输出停机信号后自主移动机器终止危险功能所需的最大时间t2、距离补偿值z、自主移动机器的实时运行速度v
m
；其中距离补偿值z指因测量系统时间误差而产生的移动距离，0≤z≤300mm，距离补偿值z由自主移动机器的制造商提供。4.根据权利要求1所述的自主移动机器与人体间动态安全距离确定方法，其特征在于：所述步骤c中的总响应时间t为安全防护装置发现人体部位到输出停机信号的最大时间t1与安全防护装置输出停机信号后自主移动机器终止危险功能所需的最大时间t2之和，即t＝t1 t2。5.根据权利要求1
‑
4任一所述的自主移动机器与人体间动态安全距离确定方法，其特征在于：所述步骤d中的动态安全距离s
d
在能够确定自主移动机器和人体部位的接近方向以及在接近方向上的速度时，s
d
＝s(t
a
)＝s
m1
s
h1
c z；其中，s(t
a
)为自主移动机器在t
a
时刻的动态安全距离；s
m1
为自主移动机器在t
a
时刻起的总响应时间t内沿接近方向上的移动距离，v
m1
是自主移动机器在接近方向上的实时运行速度；s
h1
为总响应时间t内人体部位在接近方向上的移动距离，v
h1
是人体部位在接近方向上的实时运动速度；c为人体部位的侵入距离，为一设定值；z为自主移动机器的距离补偿值，为一设定值。6.根据权利要求1
‑
4任一所述的自主移动机器与人体间动态安全距离确定方法，其特征在于：所述步骤d中的动态安全距离s
d
在无法确定自主移动机器和人体部位的接近方向以及在接近方向上的速度时，s
d
＝s(t
a
)＝s
m
k
×
t c z；其中，s(t
a
)为自主移动机器在t
a
时刻的动态安全距离；s
m
为自主移动机器在t
a
时刻起的总响应时间t内的移动距离；k为根据人体或人体部位接近速度导出的速度参数，1600mm/s≤k≤2000mm/s；c为人体部位的侵入距离，为一设定值；z为自主移动机器的距离补偿值，为一设定值。7.根据权利要求6所述的自主移动机器与人体间动态安全距离确定方法，其特征在于：当自主移动机器处于匀速状态时，自主移动机器在t
a
时刻起的总响应时间t内的移动距离s
m
的计算公式为：式中v
a
为自主移动机器在t
a
时刻的运行速度，v
r
为自主移动机器在工作状态时的正常运行速度，匀速时v
a
＝v
r
＝v
m
(t
a
)，v
m
为自主移动机器的实时运行速度；a
s
为自主移动机器制动时的减速度；t1为安全防护装置发现人体部位到输出停机信号的最大时间；t2为安全防护装置输出停机信号后自主移动机器终止危险功能所需的最大时间。8.根据权利要求6所述的自主移动机器与人体间动态安全距离确定方法，其特征在于：当自主移动机器处于加速状态时，自主移动机器在加速状态时的加速度为a
a
，自主移动机器由t
a
时刻的运行速度v
a
加速到工作状态时的正常运行速度v
r
的时间为v
a
≥0；此时v
a
＝v
m
(t
a
)≤v
r
且v
m
为自主移动机器的实时运行速度，v
r
为自主移动机器在工作状态时的正常运行速度；如自主移动机器由t
a
时刻的运行速度v
a
继续加速到工作状态时的正常运行速度v
r
的时间为则该状态下自主移动机器在t
a
时刻起的总响应时间t内的移动距离s
′
m
为：其中a
s
为自主移动机器制动时的减速度，t1为安全防护装置发现人体部位到输出停机信号的最大时间，t2为安全防护装置输出停机信号后自主移动机器终止危险功能所需的最大时间；如则根据实时采样速度v
″
m
分为两个阶段，第一阶段的实时采样速度v
″
m
为v
a
＜v
″
m
≤v
r
‑
a
a
t1，此加速阶段自主移动机器由t
a
时刻的运行速度v
a
继续加速最高到v
″
m
＝v
r
‑
a
a
t1，处于该加速阶段的自主移动机器在t
a
时刻起的总响应时间t内的移动距离s
″
m
为：第二阶段的实时采样速度v
″
m
为v
r
‑
a
a
t1＜v
″
m
＜v
r
，处于该加速阶段的自主移动机器在t
a
时刻起的总响应时间t内的移动距离s
″
m
与s
′
m
相同，为：9.根据权利要求6所述的自主移动机器与人体间动态安全距离确定方法，其特征在于：当自主移动机器处于减速状态时，处于该减速阶段的自主移动机器在t
a
时刻起的总响应时间t内的移动距离s
″′
m
为：式中v
a
为自主移动机器在t
a
时刻的运行速度，a
d
为自主移动机器在减速状态时的减速度，a
s
为自主移动机器制动时的减速度，t1为安全防护装置发现人体部位到输出停机信号的最大时间，t2为安全防护装置输出停机信号后自主移动机器终止危险功能所需的最大时间。

技术总结
本发明公开了一种自主移动机器与人体间动态安全距离确定方法，其特征在于：该确定方法的步骤为：a、获取自主移动机器上的安全防护装置参数；b、获取自主移动机器性能参数；c、根据步骤a的安全防护装置参数和步骤b的自主移动机器性能参数确定总响应时间T；d、确定动态安全距离S


技术研发人员：周成 陈卓贤 居里锴 张相炎
受保护的技术使用者：苏州安高智能安全科技有限公司
技术研发日：2021.10.27
技术公布日：2022/1/4