技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于操控激光‑光学采集系统的方法和一种相应的激光‑光学采集系统，具有：激光投影仪，其被构造为，发出在预定波长范围内具有预定辐射强度的预定图案的激光，以将激光投影到对象上；相机，其被构造为光学采集在对象上反射的、由激光投影仪投影到对象上的图案，其中，相机被设计为，通过光学系统在预定的曝光参数下采集反射图案；控制装置，其被构造和设计为，操控激光投影仪和相机，以便确定对象的特征；以及传感器设备，其被构造为，对人员接近或存在于激光投影仪的临界空间附近进行采集，并且该传感器设备被设计为，将表征人员的接近或存在的信号传递到控制装置，使得控制装置基于表征信号根据人员的接近或存在将激光投影仪的最大辐射强度降低到允许值。本发明还涉及一种具有这种激光‑光学采集系统的机器人工作场地。
相关背景技术
[0002] 专利文献WO2006/113848A2描述了一种具有用于人员保护的接近探测器系统的激光投影系统，以便识别人员在预定保护区域内的每次接近。当在预定区域内识别到人员接近时，激光功率被中断，或者减小到安全水平或减小到对于所采集到的接近距离被定义为安全的水平。电子电路基于扫描射线速度的和所识别到最近接近距离的反馈，直接将激光投影仪的输出功率修改到允许的水平。
具体实施方式
[0072] 图1示意性示出了用于操控激光‑光学采集系统1的方法。
[0073] 在第一步骤S1中，将预定图案的激光在预定波长范围内以预定辐射强度投影到对象2上。
[0074] 在第二步骤S2中，借助相机3对在对象2上反射的、投影到对象2上的图案进行光学采集，该相机在预定的曝光参数下通过光学系统5拍摄反射图案的图像4。
[0075] 在第三步骤S3中，基于所拍摄的反射图案的图像4确定对象2的特征14。
[0076] 在第四步骤S4中，根据人员6接近或存在于激光的临界空间附近，将激光的最大辐射强度降低到允许值。
[0077] 在第五步骤S5中，根据激光的降低的最大辐射强度来匹配相机3的曝光参数。
[0078] 因此，在图2中示出的激光‑光学采集系统1具有：
[0079] 激光投影仪7，其被构造为，以预定辐射强度发出在预定波长范围内的预定图案的激光，以将该激光投影到对象2上。
[0080] 相机3，其被构造为光学地采集由激光投影仪7投影到对象2上的在对象2上反射的图案，其中，相机3被设计为在预定的曝光参数下通过光学系统5来采集反射图案。
[0081] 控制装置8，其被构造和设计为，操控激光投影仪7和相机3，以确定对象2的特征14。如在图3的铸件的实施例中示例性示出的那样，特征14可以是铸件中的容纳孔，其在其各自的尺寸、相对距离和姿态方面是已知的。机器人可以对准该特征，以便借助抓具15(图
2)自动操控地根据借助激光‑光学采集系统1的采集来抓出在箱13中任意放置的对象2。
[0082] 传感器设备10，其被构造为，对人员9接近或存在于激光投影仪7的临界空间附近进行采集，并且其被设计为，将表征人员9的接近或存在的信号传递到控制装置8，使得控制装置8基于表征信号将激光投影仪7的最大辐射强度根据人员9的接近或存在而降低到允许值。
[0083] 在这种情况下，控制装置8被设计为，根据由传感器设备10获得的、关于人员9接近或存在于激光投影仪7的临界空间附近的表征信号，根据激光投影仪7的降低的最大辐射强度使相机3的曝光参数与激光投影仪7的瞬时辐射强度相匹配。
[0084] 就此而言，图2示出了机器人工作场地11，其具有至少一个机器人12、配属于机器人12的工作空间A1、A2以及用于采集所述至少一个对象2的特征的激光‑光学采集系统1，在工作空间A1、A2中所述至少一个对象2由机器人12操作或处理，其中，基于采集到的特征来操控机器人12。
[0085] 可以根据机器人工作场地11的个别的实施方式而不同地限定工作空间。例如，第一工作空间A1可以围住机器人工作场地11的整个单元。可替代地或补充地，第二工作空间A2可以选择得明显更小，例如如图所示，选择得如此小，使得基本上仅监测箱13周围的狭窄区域，该箱的内容物将由激光‑光学采集系统1采集。根据工作空间A1、A2的尺寸和姿态，相应地确定传感器设备10的类型并且相应地设计传感器设备10，从而能够识别人员9对于相应的工作空间A1、A2的接近或存在。
[0086] 如图3的示意图所示，在激光‑光学采集系统1中可以改变相机3的曝光参数P。曝光参数P可以是曝光持续时间t，并且曝光持续时间t可以根据激光投影仪7的降低的最大辐射强度EV匹配于激光投影仪7的瞬时辐射强度相应地延长。
[0087] 可替代地或补充地，相机3的曝光参数P可以是孔径光圈D，并且可以根据激光投影仪7的降低的最大辐射强度EV匹配于激光投影仪7的瞬时辐射强度相应地打开孔径光圈D。
[0088] 控制装置8或控制装置8的子部件8a和相机3可以组合在一个共同的相机设备3a中，如这在图4和图5中所示。
[0089] 控制装置8或控制装置8的另一个子部件8b和激光投影仪7可以组合在一个共同的激光设备7a中，如这在图4和图5中示出。
[0090] 相机设备3a可以具有安全的入口16，通过该入口可以将表征人员9的接近或存在的信号从传感器设备10以安全技术供给到相机设备3a中。
[0091] 相机设备3a可以具有将控制装置8与相机3连接的接口17，通过该接口将基于人员9接近或存在于激光投影仪7的临界空间附近所需的、待设定的曝光参数P传输到相机3。
[0092] 在持续采集对象2的特征14期间，相机3的曝光参数P可以根据激光投影仪7的降低的最大辐射强度EV同时匹配于激光投影仪7的瞬时辐射强度EV。
[0093] 如图5所示，在一种特定的实施方式中，激光投影仪7、相机3和传感器设备10可以被设计为，通过数据总线18相互通信。
