戴姆勒－克萊斯勒公司首次在其C級(jí)轎車的生產(chǎn)中采用了視頻安全保護(hù)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)比死板的光電安全保護(hù)系統(tǒng)擁有更強(qiáng)大的功能。

在大批量的汽車自動(dòng)化生產(chǎn)線上，工人的一個(gè)無意識(shí)的動(dòng)作可能會(huì)使光電控制系統(tǒng)立即發(fā)出安全報(bào)警，使得正在工作的機(jī)器人馬上停止工作。為了使機(jī)器人恢復(fù)正常工作，負(fù)責(zé)設(shè)備維護(hù)的工程師必須投入很大精力重新調(diào)整程序。這種情況以前在戴姆勒－克萊斯勒公司位于德國(guó)Sindelfingen市的C級(jí)轎車車架生產(chǎn)廠的生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)，現(xiàn)在，由于采用了帶視頻攝像的安全保護(hù)系統(tǒng)，這種情況得到了很大程度的改善。

新舊安全保護(hù)技術(shù)的對(duì)比：原來的光電安全控制技術(shù)（黃色）和視頻安全保護(hù)裝置（中部上方）滿足了相同的安全保護(hù)要求

洞察秋毫的電子眼

視頻攝影系統(tǒng)中，“安全監(jiān)控電子眼”的觀察范圍不是光電控制系統(tǒng)能夠提供的那種二維安全保護(hù)，也不是機(jī)械式的安全保護(hù)區(qū)的形式。在計(jì)算機(jī)中，安全監(jiān)控電子眼的安保控制范圍是沒有界限的。

一般應(yīng)用情況下，戴姆勒－克萊斯勒公司的安全技術(shù)人員首先會(huì)在計(jì)算機(jī)中繪制出機(jī)器人或加工機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的包絡(luò)線，然后再圍繞著危險(xiǎn)區(qū)確定直線型或者弧型的三維安全帶，并確定好不同的安全等級(jí)。

安裝在設(shè)備上方鋁合金安裝板上的安全監(jiān)控電子眼會(huì)根據(jù)三個(gè)CMOS攝像機(jī)提供的數(shù)據(jù)生成監(jiān)控圖像，提供及時(shí)的安全保障。電子眼每秒鐘可拍攝60幅照片，并分別將這些照片發(fā)送給兩個(gè)獨(dú)立的安全控制計(jì)算機(jī)，由它們分別進(jìn)行安全狀況的分析計(jì)算。當(dāng)連續(xù)三張照片上都發(fā)現(xiàn)有異物進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)時(shí)，控制系統(tǒng)即可在180μs的時(shí)間內(nèi)發(fā)出安全保護(hù)的報(bào)警信號(hào)；如果異物僅是沿著切向方向進(jìn)入外層安全保護(hù)區(qū)時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)發(fā)送控制指令使機(jī)器人放慢運(yùn)動(dòng)速度，且發(fā)出報(bào)警信號(hào)；只有在出現(xiàn)有危險(xiǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器人或加工機(jī)床才停止工作。

成功的合作

基于大批量汽車生產(chǎn)過程中的很多安全需求，戴姆勒－克萊斯勒公司與Pilz工業(yè)安全技術(shù)公司合作，共同實(shí)現(xiàn)了這種視頻安全保護(hù)系統(tǒng)在汽車生產(chǎn)線上的安全應(yīng)用。

Pilz公司研發(fā)和生產(chǎn)了這種視頻安全保護(hù)系統(tǒng)，并承擔(dān)了幾乎所有的軟件開發(fā)任務(wù)，還負(fù)責(zé)安全監(jiān)控系統(tǒng)在生產(chǎn)線中的集成以及這一技術(shù)的審批和認(rèn)證。

戴姆勒－克萊斯勒公司的研發(fā)中心則負(fù)責(zé)三維圖像分析的算法和系統(tǒng)標(biāo)定的工作，戴姆勒－克萊斯勒公司的生產(chǎn)和材料技術(shù)部門（PWT）則負(fù)責(zé)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用范圍的定義和日常生產(chǎn)中的安全保護(hù)試驗(yàn)。

在PWT的試驗(yàn)室中，他們專門為這個(gè)項(xiàng)目開辟了一個(gè)驗(yàn)證這一技術(shù)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地。Anton Hirzle先生，PWT的自動(dòng)化與控制技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)人說到：“我們的同事在5年前就利用電子眼技術(shù)成功解決了車輛周圍環(huán)境的識(shí)別問題，現(xiàn)在，我們已掌握的技術(shù)又發(fā)揮了很有意義的作用——保護(hù)操作工人的人身安全。”

實(shí)施該電子眼項(xiàng)目所耗用的時(shí)間中，大部分時(shí)間耗在了專業(yè)協(xié)會(huì)的安全標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求的驗(yàn)證上面了。Hirzle先生解釋說：“因?yàn)殡娮友坳P(guān)系到人身安全問題，因此要滿足極高的行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求。”

除了可以分為幾個(gè)不同的安全等級(jí)用攝像機(jī)對(duì)一個(gè)生產(chǎn)工序進(jìn)行監(jiān)控之外，安全監(jiān)控電子眼還可以對(duì)幾個(gè)生產(chǎn)工序的工位同時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)各個(gè)安全監(jiān)控區(qū)域采用不同的安全保護(hù)措施。

Hirzle先生說：“電子眼的監(jiān)控運(yùn)算速度很快，根據(jù)我們的計(jì)算，采用這一安全保護(hù)技術(shù)之后，整個(gè)生產(chǎn)線的平均收益率將提高70％。另外，安全監(jiān)控電子眼的安裝標(biāo)定以及安全保護(hù)空間的調(diào)整時(shí)間僅需幾個(gè)小時(shí)，在不影響正常生產(chǎn)的同時(shí)，可以通過軟件升級(jí)的方式來安裝部件。”

下一步的研究與應(yīng)用

專家們認(rèn)為：未來的視頻圖像安全保護(hù)技術(shù)能夠?qū)⒐と撕蜋C(jī)器人更加緊密、更加安全可靠地融為一體，很好地保證生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工人安全，另外，未來的圖像識(shí)別系統(tǒng)還將能識(shí)別不同的物體，也就是說：當(dāng)操作工人處于危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)時(shí)，機(jī)器人停止工作，當(dāng)進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)的是一個(gè)塑料瓶或其他雜物時(shí)，機(jī)器人可能會(huì)照常工作，這顯然更加合理，減少了不必要的停工。

目前，戴姆勒－克萊斯勒公司僅在其汽車制造領(lǐng)域的C級(jí)至E級(jí)轎車生產(chǎn)過程中使用了與Pilz公司合作研發(fā)的這一技術(shù)，將來在其它領(lǐng)域中，這種視頻安全保護(hù)技術(shù)必定會(huì)有更加廣泛的應(yīng)用。