戴姆勒－克萊斯勒公司首次在其C級轎車的生產中采用了視頻安全保護系統(tǒng)，這種系統(tǒng)比死板的光電安全保護系統(tǒng)擁有更強大的功能。
在大批量的汽車自動化生產線上，工人的一個無意識的動作可能會使光電控制系統(tǒng)立即發(fā)出安全報警，使得正在工作的機器人馬上停止工作。為了使機器人恢復正常工作，負責設備維護的工程師必須投入很大精力重新調整程序。這種情況以前在戴姆勒－克萊斯勒公司位于德國Sindelfingen市的C級轎車車架生產廠的生產過程中經常出現(xiàn)，現(xiàn)在，由于采用了帶視頻攝像的安全保護系統(tǒng)，這種情況得到了很大程度的改善。
新舊安全保護技術的對比：原來的光電安全控制技術（黃色）和視頻安全保護裝置（中部上方）滿足了相同的安全保護要求
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，也不是機械式的安全保護區(qū)的形式。在計算機中，安全監(jiān)控電子眼的安保控制范圍是沒有界限的。
一般應用情況下，戴姆勒－克萊斯勒公司的安全技術人員首先會在計算機中繪制出機器人或加工機床運動部件的包絡線，然后再圍繞著危險區(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。
安裝在設備上方鋁合金安裝板上的安全監(jiān)控電子眼會根據(jù)三個CMOS攝像機提供的數(shù)據(jù)生成監(jiān)控圖像，提供及時的安全保障。電子眼每秒鐘可拍攝60幅照片，并分別將這些照片發(fā)送給兩個獨立的安全控制計算機，由它們分別進行安全狀況的分析計算。當連續(xù)三張照片上都發(fā)現(xiàn)有異物進入危險區(qū)時，控制系統(tǒng)即可在180μs的時間內發(fā)出安全保護的報警信號；如果異物僅是沿著切向方向進入外層安全保護區(qū)時，控制系統(tǒng)會發(fā)送控制指令使機器人放慢運動速度，且發(fā)出報警信號；只有在出現(xiàn)有危險的運動時，機器人或加工機床才停止工作。
成功的合作
基于大批量汽車生產過程中的很多安全需求，戴姆勒－克萊斯勒公司與Pilz工業(yè)安全技術公司合作，共同實現(xiàn)了這種視頻安全保護系統(tǒng)在汽車生產線上的安全應用。
Pilz公司研發(fā)和生產了這種視頻安全保護系統(tǒng)，并承擔了幾乎所有的軟件開發(fā)任務，還負責安全監(jiān)控系統(tǒng)在生產線中的集成以及這一技術的審批和認證。
戴姆勒－克萊斯勒公司的研發(fā)中心則負責三維圖像分析的算法和系統(tǒng)標定的工作，戴姆勒－克萊斯勒公司的生產和材料技術部門（PWT）則負責系統(tǒng)標準、應用范圍的定義和日常生產中的安全保護試驗。
在PWT的試驗室中，他們專門為這個項目開辟了一個驗證這一技術的實驗場地。Anton Hirzle先生，PWT的自動化與控制技術領導人說到：“我們的同事在5年前就利用電子眼技術成功解決了車輛周圍環(huán)境的識別問題，現(xiàn)在，我們已掌握的技術又發(fā)揮了很有意義的作用——保護操作工人的人身安全。”
實施該電子眼項目所耗用的時間中，大部分時間耗在了專業(yè)協(xié)會的安全標準和技術要求的驗證上面了。Hirzle先生解釋說：“因為電子眼關系到人身安全問題，因此要滿足極高的行業(yè)安全標準和技術要求。”
除了可以分為幾個不同的安全等級用攝像機對一個生產工序進行監(jiān)控之外，安全監(jiān)控電子眼還可以對幾個生產工序的工位同時進行監(jiān)控，對各個安全監(jiān)控區(qū)域采用不同的安全保護措施。
Hirzle先生說：“電子眼的監(jiān)控運算速度很快，根據(jù)我們的計算，采用這一安全保護技術之后，整個生產線的平均收益率將提高70％。另外，安全監(jiān)控電子眼的安裝標定以及安全保護空間的調整時間僅需幾個小時，在不影響正常生產的同時，可以通過軟件升級的方式來安裝部件。”
下一步的研究與應用
專家們認為：未來的視頻圖像安全保護技術能夠將工人和機器人更加緊密、更加安全可靠地融為一體，很好地保證生產現(xiàn)場的工人安全，另外，未來的圖像識別系統(tǒng)還將能識別不同的物體，也就是說：當操作工人處于危險區(qū)內時，機器人停止工作，當進入危險區(qū)的是一個塑料瓶或其他雜物時，機器人可能會照常工作，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域的C級至E級轎車生產過程中使用了與Pilz公司合作研發(fā)的這一技術，將來在其它領域中，這種視頻安全保護技術必定會有更加廣泛的應用。
