CN108694377B - 具有活体认证功能的机器人系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及具有活体认证功能的机器人系统。一种机器人系统，其具备机器人、RF标签和控制装置，该RF标签具有：检测装置，其检测人的活体认证信息；存储器，其存储有资格者的固有活体认证信息，该有资格者被允许与机器人的作业相关联的操作；第1处理器，其对由检测装置检测到的活体认证信息与存储器中存储的固有活体认证信息进行比较，由此得到活体认证结果；以及第1天线，其发送在第1处理器中得到的活体认证结果，所述控制装置具有接收从RF标签发送的活体认证结果的第2天线，在活体认证结果表示人是所述有资格者时，推进操作的处理。

Description

具有活体认证功能的机器人系统

技术领域

本申请涉及具有活体认证功能的机器人系统。

背景技术

在包含机器人以及其控制装置的机器人系统中，操作员对控制装置等进行操作。为了安全，有时优选仅允许满足特定条件的有资格者来执行操作。因此，提出了用于在机器人系统以及其他的产业中仅允许有资格者来执行操作的各种技术(例如，日本特开2010－198465号公报，日本特开2009－9397号公报)。

发明内容

在机器人系统中，期望一种能够进一步提高安全的技术。

本公开的一实施方式为一种机器人系统，其具备：机器人、RF标签、以及控制装置，所述RF标签具有：检测装置，其检测人的活体认证信息；存储器，其存储有资格者的固有活体认证信息，该有资格者被允许与机器人的作业相关联的操作；第1处理器，其对由检测装置检测到的活体认证信息与存储器中存储的固有活体认证信息进行比较，由此得到活体认证结果；以及第1天线，其发送在第1处理器中得到的活体认证结果，所述控制装置具有接收从RF标签发送的活体认证结果的第2天线，当活体认证结果表示人是有资格者时，推进与操作相关联的处理。

根据本发明的一实施方式，在RF标签中通过活体认证来判定持有RF标签的人是否是有资格者。在活体认证结果表示人是有资格者时，推进与机器人的作业相关联的操作的处理。因此，即使是无资格者持有RF标签，也能够防止推进与机器人的作业相关联的操作的处理。因此，能够提高安全性。

附图说明

图1是表示第1实施方式所涉及的机器人系统的立体图。

图2是图1的局部放大图。

图3是图1的机器人系统的框图。

图4是表示图3的系统控制器的动作的流程图。

图5是表示图3的RF标签的动作的流程图。

图6是表示第2实施方式所涉及的机器人系统的局部放大立体图。

图7是图6的机器人系统的框图。

图8是表示第3实施方式所涉及的机器人系统的RF标签的动作的流程图。

具体实施方式

以下，参考附图，对实施方式所涉及的机器人系统进行说明。对于同样的或者对应的要素标注同一附图标记，省略重复的说明。

图1是表示第1实施方式所涉及的机器人系统的立体图，图2是图1的局部放大图，图3是图1的机器人系统的框图。如图1所示，机器人系统100例如具备：机器人1、控制装置10、传送带3、操作台4、安全护栏5。机器人1例如是6轴多关节型机器人。机器人1可以是其他种类的机器人。机器人1例如构成为在安全护栏5中，在传送带3与操作台4之间搬运物品W。机器人1也可以进行其他的动作。

如图3所示，控制装置10具有系统控制器2。系统控制器2构成为对包含机器人1的作业执行机械进行控制，并且构成为除了机器人1之外，例如对传送带3、操作台4以及安全护栏5中的至少1个进行控制。系统控制器2例如具有CPU(central processing unit，中央处理单元)(第2处理器)21、ROM(read only memory，只读存储器)(未图示)以及RAM(randomaccess memory，随机存取存储器)(未图示)。CPU21构成为对系统控制器2的各结构要素以及机器人1的各结构要素进行控制。CPU21还可以构成为对机器人系统100的其他的结构要素进行控制。CPU21构成为能够与后述的读取器7进行通信。如图2所示，系统控制器2具有接受来自操作员O的输入且向操作员O提示信息的触摸面板22。系统控制器2可以以追加或者代替的方式具有其他的输入装置以及显示装置。另外，系统控制器2可以具有信号灯23等其他的周边设备。系统控制器2构成为能够与机器人1进行有线通信或者无线通信，从而向机器人1发送信号。

机器人系统100还具备RF标签6、读取器7。RF标签6以及读取器7构成RFID(radiofrequency identification,射频识别)系统。意图让有资格者持有RF标签6，该有资格者被允许进行与机器人1的作业相关联的1个或者多个操作。在本实施方式中，读取器7被装入系统控制器2。读取器7例如可以在系统控制器2附近安装于安全护栏5等其他的场所，使得能够与系统控制器2进行无线通信或者有线通信。

如图3所示，RF标签6具有：检测装置61、存储器62、CPU(第1处理器)63、第1天线64。

检测装置61构成为检测人的活体认证信息。活体认证例如可以是指纹认证或者静脉认证，检测装置61可以构成为将指纹数据或者静脉数据作为活体认证信息进行检测。检测装置61为了进行指纹认证以及静脉认证以外的活体认证，可以构成为检测指纹数据以及静脉数据以外的数据。检测装置61例如可以是静电容量式传感器或者光学式的传感器等。

存储器62构成为对被允许进行与机器人1的作业相关联的操作的有资格者的信息进行存储。有资格者的信息包括有资格者的指纹数据或者静脉数据等有资格者的固有活体认证信息。另外，有资格者的信息包含有资格者的姓名和识别编号、以及有资格者被允许的与机器人1的作业相关联的1个或者多个操作等各种信息。存储器62还可以存储其他的信息。存储器62例如可以是闪存等的非易失性存储器，或者可以是其他种类的存储器。

CPU63构成为对由检测装置61检测出的活体认证信息与存储器62中存储的固有活体认证信息进行比较，从而得到活体认证结果。由此，CPU63对持有RF标签6的操作员O是否是有资格者进行判定。另外，CPU63可以构成为对RF标签6的各结构要素进行控制。

第1天线64构成为将在CPU63中得到的活体认证结果发送到外部装置。第1天线64可以在其与后述的读取器7的第2天线71之间进行数据交换。第1天线64可以使用用于RFID的任意的通信方式，例如可以使用电磁感应方式或者电波方式。

读取器7具有第2天线71。第2天线71构成为接收从RF标签6发送的活体认证结果。活体认证结果以外的数据也可以在第1天线64与第2天线71之间进行传递。读取器7可以将数据写入到RF标签6(读取器7也可以称为读写器)。第2天线71可以具有与第1天线64相同的结构。

读取器7将活体认证结果发送到CPU21。CPU21构成为在活体认证结果表示持有RF标签6的人是有资格者时，推进与机器人1的作业相关联的1个或者多个操作的处理。在本实施方式中，CPU21构成为推进针对系统控制器2的1个或者多个输入操作的处理。

接着，对机器人系统100的动作进行说明。首先，对系统控制器2中的机器人1的启动操作进行说明。图4是表示图1的系统控制器的动作的流程图。

如图4所示，系统控制器2的动作从按下系统控制器2的启动按键起开始(步骤S100)。接着，CPU21判定所需的1个以上的启动条件是否完整(步骤S102)。例如，判定机器人1是否位于原位置，以及机器人1的运转准备是否完整等。当在步骤S102中判定所需的1个以上的启动条件完整时，系统控制器2通过读取器7，尝试检测RF标签6(步骤S104)。

接着，CPU21判定RF标签6是否距离读取器7在一定的范围内(步骤S106)。当在步骤S106中判定为RF标签6距离读取器7在一定的范围内时，CPU21判定来自RF标签6的活体认证结果是否表示持有RF标签6的人是有资格者(步骤S108)。输入A表示从RF标签6到读取器7的活体认证结果的输入。当步骤S108中活体认证结果表示持有RF标签6的人是有资格者时，CPU21推进系统控制器2的启动的处理(步骤S110)，并结束一系列的动作。CPU21具体地例如进行指令等使机器人1运转。

当在步骤S102中判定为所需的1个以上的启动条件不完整时、在步骤S106中判定为RF标签6距离读取器7不在一定的范围内时、以及步骤S108中判定为活体认证结果不表示持有RF标签6的人是有资格者时的各种情况下，系统控制器2在触摸面板22上示出警告消息(步骤S112)。警告例如可以通过声音进行表示，也可以通过信号灯23进行表示。

在以上的说明中，作为需要活体认证的与机器人1的作业相关联的操作，对系统控制器2中的机器人1的启动操作进行了说明。然而，作为需要活体认证的操作还可以包括针对系统控制器2进行的其他输入操作。

接着，对RF标签6中的活体认证的动作进行说明。图5是表示图1的RF标签的动作的流程图。

如图5所示，RF标签6的动作从待机开始(步骤S200)。接着，RF标签6判定在检测装置61中是否检测到操作员O的活体认证信息(步骤S202)。当在步骤S202中检测到活体认证信息时，CPU63对由检测装置61检测出的活体认证信息与存储器62中存储的有资格者的固有活体认证信息进行比较，从而判定持有RF标签6的人是否是有资格者，由此，得到活体认证结果(步骤S204)。在CPU63中得到的活体认证结果作为输出A由第1天线64进行发送。输出A被读取器7接收(参考图4的输入A)。

若再次参考图5，当步骤S204中得到的活体认证结果表示持有RF标签6的人是有资格者时，CPU63将内部状态从未认证变更为已认证(步骤S206)。

当在步骤S202中未检测到活体认证信息时、以及在步骤S204中得到的活体认证结果表示持有RF标签6的人不是有资格者时的各种情况下，RF标签6返回步骤S200，再次待机一定时间。作为步骤S200中的待机时间例如为30秒。

在步骤S206之后，CPU63判定是否从得到活体认证结果后经过了预定时间、以及是否从控制装置10接收到无效信号(步骤S208)。预定时间例如可以是30分钟以上1小时以内，但是预定时间也可以是30分钟以下、还可以是1小时以上。无效信号可以从控制装置10发送，例如从读取器7的第2天线71发送，也可以从其他的结构要素发送。无效信号例如是操作员O在系统控制器2中进行特定的操作后(例如，操作员O在系统控制器2中进行机器人1的启动操作后)，从读取器7发送而得到。无效信号可以在其他的状况下被发送。

当在步骤S208中CPU63判定为以下至少一个的情况下，即，判定为从得到活体认证结果后经过了预定时间、以及从控制装置10接收到无效信号，CPU63将内部状态从已认证变更为未认证(即，CPU63将活体认证结果变为无效)(步骤S210)。接着，RF标签6返回步骤S200，再次待机一定的时间待机。

在步骤S208中CPU63判定为从得到活体认证结果后未经过预定时间、以及未从控制装置10接收无效信号时，RF标签6待机一定的时间(步骤S212)，接着再次返回步骤S208。作为步骤S212中的待机时间，例如为60秒。

在以上的说明中，在步骤S208中CPU63对从得到活体认证结果后是否经过了预定时间、以及是否从控制装置10接收到无效信号这两者进行判定。然而，CPU63也可以仅对以下情况中的一个进行判定，即，是否从得到活体认证结果起经过预定时间、以及是否从控制装置10接收到无效信号。

在如以上说明的第1实施方式所涉及的机器人系统100中，在RF标签6中通过活体认证判定持有RF标签6的人是否是有资格者。当活体认证结果表示持有RF标签6的人是有资格者时，推进与机器人1的作业相关联的操作的处理。因此，即使无资格者持有RF标签6，也能够防止推进与机器人1的作业相关联的操作的处理。因此，能够提高安全性。另外，由于能够防止无资格者进行操作，因而能够防止误操作以及事故。

另外，由于在RF标签6中执行活体认证，在具有多个机器人系统时，通过将读取器7设置于各机器人系统，从而无需在各机器人系统设置活体认证功能。因此，通过1个RF标签6，可以访问多个机器人系统。另外，当存在多个机器人系统时，由于无需在各机器人系统中设置活体认证功能，因而能够在低价的条件下提高安全性。

另外，在机器人系统100中，控制装置10具有读取器7和CPU21，所述读取器7具有第2天线71，所述CPU21能够与读取器7进行通信且推进与机器人的作业相关联的操作的处理。更具体而言，控制装置10具备系统控制器2，该系统控制器2对包含机器人1的作业执行机械进行控制，需要活体认证的与机器人1的作业相关联的操作包括针对系统控制器2的输入操作。因此，即使无资格者持有RF标签6，也能够防止推进对于系统控制器2进行的输入操作的处理。因此，能够提高安全性。另外，在系统控制器2中读取器7被组装于操作员O能够目视确认的场所时，操作员O能够容易地识别系统控制器2的操作所需要活体认证。

另外，在机器人系统100中，在从得到活体认证结果后经过了预定时间时，CPU63将活体认证结果变为无效。因此，例如，在有资格者落下RF标签6而无资格者拿到RF标签6的情况下，由于活体认证结果在经过预定时间时变为无效，因而能够防止无资格者的操作。

另外，在机器人系统100中，CPU63在从控制装置10接收到无效信号时，将活体认证结果设为无效。因此，例如，每次操作员O在控制装置10中进行特定的操作(例如，启动操作)时，要求进行活体认证。由此，能够进一步提高安全性。

接着，对第2实施方式所涉及的机器人系统进行说明。图6是表示第2实施方式所涉及的机器人系统的局部放大立体图，图7是图6的机器人系统的框图。如图6所示，第2实施方式所涉及的机器人系统200与第1实施方式涉及的机器人系统100不同之处在于，控制装置10具备示教装置8，且读取器7被组装到示教装置8。操作员O例如可以使用示教装置8以期望的动作驱动机器人1，且在系统控制器2或者设置于示教装置8的存储器中存储期望的动作。

如图7所示，组装于示教装置8的读取器7构成为通过第2天线71与RF标签6的第1天线64进行通信。示教装置8具有CPU81。在本实施方式中，CPU81作为第2处理器发挥作用。CPU81构成为对示教装置8的各结构要素进行控制。CPU81构成为在活体认证结果表示持有RF标签6的人是有资格者时，推进针对示教装置8的输入操作的处理。CPU81构成为能够与读取器7进行通信。示教装置8构成为能够与机器人1以及系统控制器2进行无线通信或者有线通信。

如上述的第2实施方式所涉及的机器人系统200中的示教装置8的动作与图4所示的第1实施方式所涉及的机器人系统100中的系统控制器2的动作大致相同。步骤S100～S112的动作是对示教装置8进行的。

示教装置8的动作从按下示教装置8的启动按键开始(步骤S100)。接着，CPU81判定所需的1个以上的启动条件是否完整(步骤S102)。被判定的启动条件包括例如机器人1的运转准备是否完整等。在步骤S102中判定为所需的1个以上的启动条件完整时，示教装置8通过读取器7，尝试检测RF标签6(步骤S104)。

接着，CPU81判定RF标签6是否距离读取器7在一定的范围内(步骤S106)。在步骤S106中判定为RF标签6距离读取器7在一定的范围内时，CPU81判定读取器7从RF标签6接收到的活体认证结果是否表示持有RF标签6的人是有资格者(步骤S108)。在步骤S108中判定为活体认证结果表示持有RF标签6的人是有资格者时，CPU81推进示教装置8的启动的处理(步骤S110)，结束一系列的动作。

当在步骤S102中判定为所需的1个以上的启动条件不完整时、在步骤S106中判定为RF标签6距离读取器7不在一定的范围内时、以及在步骤S108中判定为活体认证结果不表示持有RF标签6的人是有资格者时的各种情况下，示教装置8在显示装置中示出警告消息(步骤S112)。警告例如可以通过声音示出。

在以上的说明中，作为需要活体认证的与机器人1的作业相关联的操作，对示教装置8中的机器人1的启动操作进行了说明。然而，作为需要活体认证的操作，还可以包括针对示教装置8的其他输入操作。作为此种操作，例如可以包括示教作业等。

第2实施方式所涉及的机器人系统200中的RF标签6的动作与图5所示的第1实施方式所涉及的机器人系统100中的RF标签6的动作相同。因此，省略说明。

如上述的第2实施方式所涉及的机器人系统200实现与上述的第1实施方式所涉及的机器人系统100大致相同的效果。

并且，在机器人系统200中，控制装置10具备控制机器人1的示教装置8，需要活体认证的与机器人1的作业相关联的操作包括针对示教装置8的输入操作。因此，即使无资格者持有RF标签6，也可以防止执行示教装置8的操作。因此，能够提高安全性。另外，当在示教装置8中读取器7被组装于操作员O能够目视确认的场所时，操作员O可以容易地识别出在示教装置8的操作中需要活体认证。

接着，对第3实施方式所涉及的机器人系统进行说明。第3实施方式所涉及的机器人系统具有与图3示出的第1实施方式所涉及的机器人系统100相同的结构。第3实施方式所涉及的机器人系统与第1实施方式所涉及的机器人系统100的不同之处在于，RF标签6的存储器62构成为对由有资格者执行的操作历史、在本实施方式中系统控制器2的操作历史进行存储。

图8是表示第3实施方式所涉及的机器人系统的RF标签的动作的流程图。步骤S200～步骤S208与图5示出的第1实施方式所涉及的机器人系统100中的RF标签6的步骤S200～步骤S208相同。因此，省略说明。

在步骤S208中CPU63判定为在得到活体认证结果后未经过预定时间、以及从控制装置10未接收到无效信号的情况下，CPU63判定是否从读取器7接收到操作历史(步骤S214)。操作历史例如包括在从系统控制器2的启动到停止之间有资格者执行的1个或者多个操作。各操作可以与执行各操作的有资格者的姓名或者识别编号相关联。另外，操作历史可以包括执行各操作的时间，也可以将各操作与各时间相关联。

当在步骤S214中判定为RF标签6从读取器7接收到操作历史时，RF标签6将接收到的操作历史保存于存储器62(步骤S216)，结束一系列的动作。

当在步骤S214中判定为RF标签6未从读取器7接收到操作的历史时，RF标签6待机一定时间(步骤S218)，再次返回步骤S208。作为步骤S218中的待机时间，例如为60秒。

在以上的说明中，RF标签6被组装于系统控制器2，RF标签6的存储器62构成为对由有资格者执行的系统控制器2的操作历史进行存储。然而，RF标签6也可以被组装于示教装置8，RF标签6的存储器62还可以构成为存储由有资格者执行的示教装置8的操作历史。

RF标签6的存储器62中存储的操作历史例如可以被收集于另外的管理装置。管理装置例如可以构成为从多个RF标签6汇集多个有资格者的操作历史，并存储多个有资格者的操作历史。

如上述的第3实施方式所涉及的机器人系统实现与上述的第1实施方式所涉及的机器人系统100大致相同的效果。

进而，在第3实施方式所涉及的机器人系统中，RF标签6的存储器62构成为对由有资格者执行的操作历史进行存储。因此，将来可以确认谁执行了与机器人1相关的操作。从而，可以更适当地管理机器人系统。

对机器人系统的实施方式进行了说明，但是本发明并未限定于上述的实施方式。本领域技术人员理解上述的实施方式能够进行各种变形。另外，作为本领域技术人员能够理解在不产生矛盾的情况下，能够将1个实施方式中包含的特征组合到其他的实施方式中，或者能够与其他的实施方式中的特征进行交换。

例如，在上述的实施方式中，读取器7被组装于系统控制器2或者示教装置8。然而，读取器7还可以被组装于系统控制器2以及示教装置8这两者中。另外，在控制装置10包含由有资格者执行与机器人1的作业相关联的操作的其他结构要素的情况下，读取器7可以被组装到系统控制器2以及示教装置8以外的其他结构要素中。

Claims (6)

1.一种系统，其特征在于，

所述系统具备：多个机器人、分别设置在所述多个机器人中的每个机器人处附近并对所述多个机器人中的每个机器人分别进行控制的多个控制装置、由操作员所持有的并且远离所述多个机器人中的每个机器人的单一RF标签，

所述单一RF标签具有：

检测装置，其检测人的活体认证信息；

存储器，其存储了有资格的操作员的固有活体认证信息，该有资格的操作员被允许与所述机器人各自的作业相关联的操作；

第1处理器，其对由所述检测装置检测到的所述活体认证信息与所述存储器中存储的所述固有活体认证信息进行比较，由此得到活体认证结果，其中所述活体认证结果表明持有所述单一RF标签的操作员是否是有资格的操作员；以及

第1天线，其发送在所述第1处理器中得到的所述活体认证结果，

所述多个控制装置分别具有：

第2天线，其接收由所述单一RF标签发送的所述活体认证结果；

读取器，其具有所述第2天线；以及

第2处理器，其能够与所述读取器通信，判定所述单一RF标签是否距离所述读取器在一定的范围内，并且当判定所述单一RF标签距离所述读取器在一定的范围内时判定所述单一RF标签发送的所述活体认证结果是否表明持有所述单一RF标签的操作员是有资格的操作员，以便推进所述操作的处理，

在所述多个控制装置的每一个控制装置中，当所述活体认证结果表示所述人是所述有资格的操作员时，推进与所述机器人的作业相关联地由所述有资格的操作员进行的所述操作的处理，而不利用所述多个控制装置分别对所述活体认证信息进行检测、比较和确定。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述控制装置具备对包含所述机器人的作业执行机械进行控制的系统控制器，

所述操作包括针对所述系统控制器的输入操作。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，

所述控制装置具备控制所述机器人的示教装置，

所述操作包含针对所述示教装置的输入操作。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，

所述控制装置存储所述操作的历史。

5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，

所述第1处理器在得到所述活体认证结果后经过了预定时间时，将所述活体认证结果设为无效。

6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，

所述第1处理器在从所述控制装置接收到无效信号时，将所述活体认证结果设为无效。

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