AT513130A4 - Verfahren und System zur Unterstützung eines Arbeiters in einer Anlage zur Manipulation von Waren - Google Patents

Abstract

Es werden ein Verfahren und ein Assistenzsystem zur Unterstützung eines Arbeiters (1) in einer Anlage (2) zur Manipulation von Waren (3) angegeben. Dabei werden die Bewegungen des Arbeiters (1) und gegebenenfalls der Ware (3), welche durch den Arbeiter (1) manipuliert wird, mit zumindest einer anlagenseitig montierten Kamera (9) erfasst und verglichen, ob die erfassten Bewegungen des Arbeiters (1) und gegebenenfalls der Ware (3) in einem Soll-Bereich einer Bewegungssequenz (12) liegen. Trifft dies zu, so wird im Anschluss die Ausführung einer weiteren Bewegungssequenz (12) überprüft. Ist dies nicht der Fall, wird ein Korrektursignal ausgegeben, um die Ausführung der geforderten Bewegungssequenz (12) zu erwirken. Der Erfassungsbereich der zumindest einen Kamera (9) ist dazu in Segmente (100..146) unterteilt, wobei eine Bewegungssequenz (12) eine Belegung der Segmente (100..146) durch den Arbeiter (1) enthält. Generell umfasst eine Bewegungssequenz (12) das Erfassen und Ablegen wenigstens einer Ware (3).

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Assistenzsystem zur Unterstützung eines Arbeiters in einer Anlage zur Manipulation von Waren. Zudem betrifft die Erfindung eine Verwendung des genannten Verfahrens und/oder des genannten

Verfahren und Assistenzsysteme der genannten Art sind grundsätzlich bekannt. Beispielsweise offenbart die EP 1 487 616 B1 dazu ein Augmented-Reality-System für ein Warenlager. Dabei werden Ist-Bewegungen eines Lagerarbeiters mit Hilfe einer Kamera mit Soll-Bewegungen verglichen und entsprechend protokolliert. Die dazu nötige Kamera ist auf dem Helm eines Arbeiters angebracht. Optional können zusätzliche Informationen, wie zum Beispiel der Lagerort eines zu erfassenden Teils, in einer Datenbrille angezeigt werden.

Die EP 2161219 B1 offenbart ein weiteres Augmented-Reality-System für einen Lagerarbeiter, bei dem die Kamera ebenfalls auf dem Heim eines Arbeiters angebracht ist. Insbesondere kann mit einer Datenbriile eine Art Navigationssystem realisiert werden, bei dem eine Soll-Bewegung des Arbeiters mit Hilfe von eingeblendeten Richtungspfeilen angezeigt wird,

Die WO 03/034397 A1 offenbart schließlich noch ein Augmented-Reality-System, das unter anderem in einem Lager eingesetzt werden kann. Die Kamera ist wiederum auf dem Helm eines Arbeiters angebracht.

Wenngleich die vorgestellten Systeme eine Arbeitserieichtemng für einen Lagerarbeiter darstellen, so sind diesen Systemen doch enge Grenzen gesetzt. Beispielsweise können die Bewegungen eines Arbeiters nicht unabhängig von dessen Blickrichtung übenwacht werden. Die Überwachung eines Arbeitsablautes ist N2012/08B00

Nr.: R141 24/08/2012 13:34 P.005/044 25 13:31:21 24-08-2012 6/44 *· · * · ♦ · ·· ·# • · · · · ♦♦ · 4 · 4 • * · t #· « · ««4 • 4 · · · * · « 4« 4 • · · · · « ·· 44 4 2 davon abhängig, dass der Arbeiter und damit seine Helmkamera auch aufseine Hände blicken. Dies kann aber nicht in jedem Fall vorausgesetzt werden, denn insbesondere routinierte Arbeiter erledigen die Vorgänge auch „blind", das heißt ohne notwendigerweise auf ihre Hände zu blicken. Häufig sind Arbeiter zu beobachten, die ihre Arbeit trotz lebhafter mit Arbeitskollegen geführter Konversationen fehlerfrei erfüllen. Dabei wandert ihr Blick häufig zum Gesprächspartner und ist nur selten auf die eigentliche Arbeitsstelle gerichtet.

Ein weiterer Nachteil von Helmkameras ist deren Gewicht, das die Leistungsfähigkeit des Arbeiters mitunter stark beeinträchtigt. Insbesondere bei erschwerenden Arbeitsbedingungen wie hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit wird das Tragen eines solchen Helms als sehr unangenehm empfunden. Jedenfalls wird dadurch die Schweißbildung am Kopf erhöht Wischt sich der Arbeiter den Schweiß von der Stirn, so ist die Kamera für einige Augenblicke „blind“ und kann den Arbeitsablauf nicht ununterbrochen überwachen. Wichtige Arbeitsschrifte können somit von der Kamera „übersehen" werden. Wird die Arbeit in kalter Umgebung verrichtet so führt die Atemluft des Arbeiters oft zum Beschlagen des Kameraobjektivs, was eine Überwachung eines Arbeitsablaufs ebenfalls unmöglich macht Schließlich limitiert das Gewicht der Kamera und einer Datenbrille die maximalen Kopfbeschteurugungen, welche beispielsweise beim schnellen Drehen des Kopfs auftreten. Der Arbeiter kann daher nicht so schnell arbeiten, wie es aufgrund seiner Körperphysiologie vielleicht möglich wäre.

Die Positionsbestimmung des Arbeiters mit Hilfe einer Helmkarrara ist schwierig, insbesondere wegen der mitunter heftigen Bewegungen und der „blinden" Momente der Kamera. Fällt das System „außer Tritt“, das heißt verliert es seine Position, so dauert es eine gewisse Zeit, bis die Position und Orientierung der Helmkamera festgestellt wird, und das System wieder eine sinnvoHe Überwachung eines Arbeitsablaufs durchführen kann. Insgesamt kann ein solches Systems, je nach Rechenleistung und Verhalten des Arbeiters, die zu verrichtende Tätigkeit eher bremsen als beschleunigen. N2012/08800 24/08/2012 13:35

Nr.: R141 P.006/044 25 13:32:04 24-08-2012 7/44 Μ *· ·» · »· • · · * · · · · * « · « • * * · ·* ·♦ « « * • · * · * · t | ·« · • ........... 3

Die Überwachung verschiedener in einem Lager anfallender Tätigkeiten ist mit den bekannten Vorrichtungen kaum möglich bis unmöglich, beispielsweise die Manipulation schwer zu unterscheidender Gegenstände. Als plakatives Beispiel wird das Umsortieren von Schrauben aus einem roten Behälter in einen anderen roten Behälter, der ebenfalls dieselben Schrauben enthält, erwähnt Wie aus den bereits erwähnten Einschränkungen einsehbar ist, ist die sinnvolle Überwachung eines solchen Vorgangs praktisch unmöglich. Nimmt man an, dass die Kamera auch nur einen einzigen Augenblick die Sicht auf die Behälter vertiert, dann ist die Zuordnung von Quell- und Zielbehälter bei wiedererlangter Sicht und damit die Überwachung des Arbeitsvorgangs nur äußerst schwer mit letzter Sicherheit möglich. Etwa ist nicht feststellbar, ob der Arbeiter während einer „blinden" Phase der Kamera die Quell- und Zielbehälter nicht vertauscht hat, um seine Arbeitssituation zu verbessern. Umfasst der Bildbereich der Kamera nur einen der Behälter (elwa bei Verwendung eines Objektivs mit vergleichsweise langer Brennweite in Relation zur Größe des Behälters), dann ist die zweifelsfreie Festlegung, welcher Behälter gerade erfasst wird, ebenfalls praktisch unmöglich.

Die bekannten Systeme sind primär auf die Abläufe eingerichtet, die von einem Arbeiter zu erledigen sind. Arbeiten mehrere Personen zusammen, ist eine sinnvolle Überwachung des Arbeitsablaufs sehr schwer und nur mit sehr hohem Rechenaulwand möglich. Arbeiten beispielsweise drei Personen zusammen, so wird der Arbeitebereich von drei verschiedenen Kameras erfasst, deren Erfassungsbereich von den Kopfbewegungen der betreffenden Personen beeinflusst ist. Die Eigenschaft der Menschen, einem Gesprächsparteer in die Augen zu sehen, ist für die Überwachung eines solchen Arbeiteablaufs ebenfalls äußerst hinderlich. Gibt einer der drei Personen Anweisungen an die anderen beiden, so blicken diese (und damit deren Hetmkameras) unweigerlich zu dem Anweisenden. Obwohl in dieser Arbeitesituation prinzipiell drei Kameras zur Beobachtung vorhanden sind, erfasst keine einzige das Objekt, das eigentlich manipuliert (z.B. gemeinsam getragen oder übergeben) wird.

Einschränkungen eines Arbeiters, die aufgrund seines Körperbaus gegeben sind, können mit den bekannten Systemen nicht berücksichtigt werden. Deshalb kann N2012/08800 24/08/2012 13:35

Nr.: R141 P.007/044 25 13:32:48 24-08-2012 6/44 ♦ · ·· ·· ♦ *♦ »· ·♦·♦♦· »·«*· • · · »· · I · · • · · · · » t φ * · 4 es beispielsweise Vorkommen, dass ein Arbeiter angewiesen wird, Waren aus einem Regalfach zu entnehmen, dass eigentlich zu hoch für ihn Ist. Dies führt dazu, dass der betreffende Arbeiter mühsam eine Aufstiegshilfe beschaffen muss oder einen Kollegen bitten muss, diese Arbeit für ihn zu verrichten. Beides ist ineffizient, letzteres führt aber zusätzlich mit hoher Wahrscheinlichkeit zu Störungen in der Überwachung des Arbeitsablaufs, da ja eine andere Person als die vom System vorgesehene die Arbeit verrichtet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein verbessertes Verfahren und ein verbessertes Assistenzsystem zur Unterstützung eines Arbeiters in einer Anlage zur Manipulation von Waren anzugeben. Insbesondere sollen die oben erwähnten Nachteile Überwunden werden.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Unterstützung eines Arbeiters in einer Anlage zur Manipulation von Waren gelöst, umfassend die Schritte: a) Erfassen von Bewegungen des Arbeiters mit zumindest einer anlagenseitig montierten Kamera, b) Vergleichen ob die erfassten Bewegungen des Arbeiters in einem Soll-Bereich einer eisten Bewegungssequenz liegen, c) Ausgabe eines Korrektursignals und Forteetzen bei Schritt a) mit der ersten Bewegungssequenz, wenn der Vergleich negativ ausfällt oder Forteetzen bei Schritt a) mit einer zweiten Bewegungssequenz wenn der Vergleich positiv ausfällt, wobei eine Bewegungssequenz das Erfassen und Ablegen wenigstens einer Ware umfasst, wobei der Erfassungsbereich der zumindest einen Kamera in Segmente unterteilt ist und wobei eine Bewegungssequenz eine Belegung der Segmente durch den Arbeiter enthält

Die Erfindung wird weiterhin durch ein Assistenzsystem zur Unterstützung eines Arbeiters in einer Anlage zur Manipulation von Waren gelöst umfassend: zumindest eine anlagenseitig montierte Kamera zum Erfassen von Bewegungen des Arbeiters,

Mittel zum Vergleichen ob die erfassten Bewegungen des Arbeiters in einem Soll-Bereich einer Bewegungssequenz liegen, sowie zur Ausgabe eines Kor- 24/08/2012 13:36

Nr.: R141 N2012A8M» P.008/044 25 13:33:29 24-08-2012 S /44 * · · ·· · « ··· • · · · * « · · · · « »· · » « a λ . a 5 rektursignals wenn dies nicht der Fall ist, wobei eine Bewegungssequenz das Erfassen und Ablegen wenigstens einer Ware umfasst, wobei der Erfassungsbereich der zumindest einen Kamera in Segmente unterteilt ist und wobei eine Bewegungssequenz eine Belegung der Segmente durch den Arbeiter enthalt.

Durch die Erfassung von sowohl der Bewegung eines Arbeiters von einem abgesetzten Beobachterstandort ist das System sehr flexibel unter wechselnden Bedingungen ersetzbar und erkennt den überwachten Arbeitsablauf mit hoher Sicherheit. Damit wird die Überwachung eines Arfaeitsablaufs deutlich verbessert. Im Einzelnen resultieren insbesondere folgende Vorteile:

Die Bewegungen eines Arbeiters können unabhängig von dessen Blickrichtung überwacht werden. Damit kann das System auch für „routinierte* Arbeiter eingesetzt werden, die nicht ständig ihren Blick auf ihre Hände gerichtet haben.

Der Arbeiter ist leistungsfähig»', da er nicht durch das Gewicht einer Helmkamera beeinträchtigt wird und sich frei bewegen kann. Zum Beispiel sind schnelle Kopfdrehungen auch hinsichtlich der Bildverarbeitung unproblematisch für das vorgestellte System. Auch das Beschlagen der Kamera durch die Atemluft des Arbeiters ist unwahrscheinlich, da die Kamera nicht notwendigerweise direkt über dem Kopf des Arbeiters, sondern an vorteilhafterer Stelle angebracht weiden kann, beispielsweise etwas entfernt vor ihm.

Die Position der beobachtenden Kamera ist stets bekannt und muss nicht mühsam errechnet werden. Das System kann daher nicht „außer Tritt“ fallen. Eine Vorgabe von Arbeiteschritten kann daher auch mit vergleichsweise geringem Rechenaulwand flüssig gestaltet werden.

Die Überwachung der Manpilatron schwer zu unterscheidender Gegenstände wird erleichtert. Beispielsweise kann das Umsortieren von Schrauben aus einem roten Behälter in einen anderen roten Behälter, der ebenfalls dieselben Schrauben enthält, stete korrekterfasst werden. Dies ist auch dann der Fall, wenn der Arbeiter beispielsweise Quell- und Zielbehälter vertauscht. Insbesondere kann das genannte Verfahren beziehungsweise das genannte Assistenzsystem daher zur Überwachung einer Bewegungssequenz eingesetzt weiden, welche das Kommissionieren urtd/oder Umsortieren von Waren betrifft.

Die Überwachung mehrerer Arbeiter, die Zusammenarbeiten und belspiels- Ν2012ΛΗ000 24/08/2012 13:37

Nr.: R141 P.009/044 25 13:34:13 24-08-2012 10/44 • · e · * · ♦* · · · « • « I 4 4* 4 4 4·· · ♦ ♦ * * ·· *« * • · * ♦ · ♦ ·· 44 4 6 weise einander Gegenstände übergeben oder einen Gegenstand gemeinsam tragen, wird erleichtert, da durch die beobachtende Kamera stets die gesamte Szenerie erfasst weiden kann.

Einschränkungen oder auch Vorzüge eines Arbeiters, die aufgrund seines Körperbaus gegeben sind, können berücksichtigt weiden, da Merkmale wie Körpergröße, Armlänge und Statur des Arbeiters durch die Kamera erfasst werden können. In Folge können Arbeiten an die jeweils geeignetste Person vergeben werden, zum Beispiel Arbeiten an hohen Regalen an große Personen und das Manipulieren schwerer Gegenstände an Personen mit kräftigem Körperbau. Selbstverständlich können Arbeiten auch geschlechterspezifisch vergeben werden.

Vorteilhalt werden das genannte Verfahren beziehungsweise das genannte Assistenzsystem in einem Warenlager eingesetzt. Ein Warenlager dient der Aufnahme, Lagerung und in der Regel Distribution von Waren. Ein Warenlager kann beispielsweise als Hochregallager, Kleinteilelager, Etagenlager, Hochflachlager oder auch als Paternosterlager ausgebildet sein und zum Beispiel Regale verschiedener Art (etwa Fachbodenregale, Palettenregale, Durchlaufregale und Hochregale} sowie Fördermittel verschiedener Art (etwa Rollenförderer, Gurtbandförderer, Gabelstapler, sowie Fahrerlose Transportfahrzeuge) umfassen.

Durch die Segmentierung des Erfassungsbereichs der zumindest einen Kamera wird der Berechnungsaulwand für das genannte Verfahren vorteilhaft gering gehalten. Beispielsweise kann über eine Arbeitsfläche (Arbeitstisch) ein Raster gelegt und vorzugsweise von einem Laserprojektor auch angezeigt werden. Selbstverständlich sind auch fixe Markierungen auf dieser Arbeitsfläche denkbar. Bewegungen werden als Abfolge belegter Segmente auegewertet.

Unter einer „Kamera" ist im Rahmen der Erfindung ein Gerät oder System zu verstehen, welches eine erfasste Szenerie zweidimensional oder dreidimensional abbildet. Eine „Kamera" kann eine Szenerie durch Erfassen des in der Szenerie erzeugten und/oder von dieser reflektierten Lichts - sowohl im sichtbaren als auch im unsichtbaren Wellenlängen bereich - abbilden. Eine „Kamera" im Sinne der Er- N2012/O8BO0 24/08/2012 13:37

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* I 7 findung nutzt aber nicht notwendigerweise Licht als Informationsträger. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Erfassung einer Szenerie auch auf andere Weise erfolgen. Beispielsweise kann unter einer „Kamera“ auch ein Raumtiefensensor verstanden werden, welcher ein räumliches (dreidimensionales) Abbild einer Szenerie auf Basis der Laufzeit von ausgesendeten und von der Szenerie reflektierten Strahlen oder Welten erzeugt. Beispielsweise kann dies mit Hilfe von Inffarotstrah-len, Ulstraschall und/oder Laserstrahlen erfolgen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den UnteransprOchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren.

Vorteilhaft ist es, wenn die Bewegungen der Ware, welche durch den Arbeiter manipuliert wird, vor dem Schritt b) mit der zumindest einen Kamera erfasst werden und im Schritt b) verglichen wird, ob die erfassten Bewegungen des Arbeiters und der Ware in einem Soll-Bereich einer ersten Bewegungssequenz liegen. Dadurch, dass nicht nur der Arbeiter von der Kamera erfasst wird, sondern auch die von ihm manipulierte Ware, ist die Überwachung von Bewegungsabläufen besonders sicher. Bei dieser Ausführungsvariante reicht es nicht aus, beispielsweise bloß die Hand in einer vorgegebenen Art und Weise zu bewegen. Stattdessen muss auch die Ware in einer vorgegebenen Art und Weise bewegt werden.

An dieser Stelle wird angemerkt, dass das Erfassen der Ware durch die Kamera natürlich auch dann nicht ausgeschlossen werden kann, wenn bloß verglichen wird, ob die erfassten Bewegungen des Arbeiters in einem Soll-Bereich einer ersten Bewegungssequenz liegen. In diesem Fall werden die Waren aber gegebenenfalls „nebenbei“ und ohne weitere Konsequenzen erfasst Bei der vorhergehenden Ausführungsform werden die Waren dagegen planmäßig erfasst und deren Bewegung ausgewertet.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Ware als vom Arbeiter „erfasst“ klassifiziert wird, wenn diese zwischen dem Erfassen und Ablegen, insbesondere während der gesamten Bewegungssequenz, wenigstens teilweise durch eine Hand des Arbeiters beziehungsweise ein von ihm gehaltenes Werkzeug (z.B. Zange, Greifer, N2012/QB800 24/08/2012 13:38

Nr.: R141 P.011/044 25 13:35:38 24-08-2012 12/44 • ·· *· » ·* · 8 8 · *·»·*« 8 · » 8» • * * « 8 V 8 8 I 8 » «»·*·· · > 8 · 8 8 usw.) verdeckt ist. In der Rege! wird eine Ware zumindest teilweise verdeckt, wenn sie von einem Arbeiter gehalten wird. Dieser Umstand wird bei der vorliegenden Ausführungsvariante dazu ausgenOtzt, eine Ware als „erfasst" zu klassifizieren. Wird sie zwischen dem Erfassen (Startpunkt der Bewegungssequenz) und dem Ablegen (Endpunkt der Bewegungssequenz) nicht vollständig erkannt, so kann mit hoher Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass sie vom Arbeiter in der vorgegebenen Weise bewegt wird und nicht beispielsweise bloß zwischen Start- und Endpunkt auf emem Arbeitstisch liegt. Wird geprüft, ob eine Ware während der gesamten Bewegungssequenz wenigstens teilweise durch eine Hand des Arbeiters beziehungsweise ein von ihm gehaltenes Werkzeug verdeckt ist, dann kann auch vermieden werden, dass eine Ware als vom Arbeiter ergriffen klassifiziert wird, wenn zum Beispiel eine Hand des Arbeiters bloß über eine auf dem Arbeitstisch liegende Ware hinweg bewegt wird. Zur Bestimmung, ob eine Ware wenigstens teilweise verdeckt ist, können beispielsweise Daten aus einer Datenbank, in der 3D-Modelle der Waren gespeichert sind, herangezogen werden. Entspricht eine Ansicht des betreffenden 3D-Modells nicht vollständig der von der Kamera erfassten Ansicht der Ware, und entspricht insbesondere der verdeckte Anteil (wenigstens teilweise) einer Hand des Arbeiters beziehungsweise einem von ihm gehaltenes Werkzeug, dann kann die Ware als erfasst klassifiziert werden.

An dieser Stelle wird angemerkt, dass die zuvor genannte Variante des Verfahrens (Erkennung von wenigstens teilweise verdeckter Ware) die Basis für eine von den Merkmalen des Patentanspruchs 1 unabhängige Erfindung bilden kann. Im Speziellen kann in diesen Fällen auf eine Segmentierung des Erfassungsbereichs der Kamera verzichtet werden. Sinngemäß gilt dies auch für eine entsprechende Vorrichtung beziehungsweise die Verwendung eines solchen Verfahrens und/oder einer entsprechenden Vorrichtung in einem Warenlager, insbesondere beim Kommissionieren und/oder Umsortieren von Waren. Günstig ist es, wenn vor Schritt a) zumindest der Startpunkt und/oder der Endpunkt einer Bewegungssequenz angezeigt werden. Auf diese Weise wird dem Arbeiter angezeigt was zu tun ist. Beispielsweise können der Startpunkt und der N20120B800

Nr.: R141 24/08/2012 13:39 P.012/044 25 13:36:22 24-08-2012 13/44 « » t ·« · ♦ « t t · I « · ·

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Endpunkt mit unterschiedlichen optischen Markierungen versehen werden, um dem Arbeiter anzuzeigen was zu tun ist. Beispielsweise können Anfangs- und Endpunkt mit unterschiedlichen Farben markiert werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kamera Personen identifiziert und die Anzeige zumindest des Start-und Endpunkts einer Bewegungssequenz anhand einer persönlichen Einstellung (Profil) vomimmt. Dabei können Vorlieben aber auch Einschränkungen bestimmter Benutzer berücksichtigt werden. Beispielsweise können der Startpunkt und der Endpunkt standardmäßig rot und grün markiert werden, aber beispielsweise lila und orange, wenn der Arbeiter eine Sehschwäche hinsichtlich der Unterscheidung von rot und grün hat. FOr farbenblinde Menschen können der Startpunkt und der Endpunkt auch mit unterschiedlichen Formen, beispielsweise mit einem Kreis und einem Kreuz markiert werden. Generell stehen für die optische Markierung von Start- und Endpunkt beispielsweise Anzeigelampen oderauch Laserprojektoren zur Verfügung, welche durch die Strahlablenkung besonders flexibel zur Erzeugung verschiedener Markierungen eingesetzt werden können. Daneben können Start- und Endpunkt auch mit Hilfe eines Bildschirms oder auch einer entsprechenden Einblendung in eine Datenbrifle erfolgen. Insbesondere mit Bildschirmen und Datenbrillen ist die Anzeige auch komplexer Bewegungsabläufe möglich. Beispielsweise kann ein Arbeiter angewiesen werden, einen erfassten Gegenstand zu drehen, bevor er abgelegt wird. Neben optischen Markierungen oder zusätzlich dazu sind natürlich auch akustische Anweisungen möglich, beispielsweise „T-Shirt vom linken Stapel entnehmen, um 90° nach links drehen und in Versandkarton Nummer 1 ablegen“. Auch ist es möglich, den Startpunkt und/oder Endpunkt einer Bewegungssequenz mit einer Anzahl und/oder Art (wenn ein Behälter verschiedenartige Waren enthält) der zu erfessenden/abzulegenden Waren markiert wird. Beispielsweise kann dies mit entsprechenden LED-Anzeigen, LCD-Anzeigen, Bildschirmen oder aber auch Projektoren erfolgen. Denkbar ist schließlich auch, dass der Startpunkt und Endpunkt einer Bewegungssequenz nicht gleichzeitig angezeigt werden, sondern zeitversetzt. Der Zeitversatz kann fix vorgegeben sein (z.B. eine Sekunde) oder anhand der Bewegungssequenz individuell berechnet/geschätzt werden. Eine Möglichkeit ist es N2012/08800 24/08/2012 13:40

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10 auch, vorerst nur den Startpunkt anzuzeigen und den Endpunkt erst dann, wenn erkannt wird, dass die Ware vom Startpunkt entnommen wurde.

Vorteilhaft ist es, wenn vor Schritt a) eine Ware automatisch angeliefert und/oder nach Schritt c) abtransportiert wird, wenn der genannte Vergleich positiv ausfällt. Bei dieser Variante werden zu manipulierende Waren also automatisch angeliefert und/oder abtransportiert. Dazu wird der Ausgang des Vergleichs, ob eine Bewegung des Arbeiters und der Ware in einem Soll-Bereich einer ersten Bewegungssequenz liegen, ausgewertet, ist das Ergebnis positiv, so kann die aktuelle Bewegungssequenz als abgeschlossen betrachtet, und bearbeitete Waren abtransportiert und/oder neue zu bearbeitende Waren angeliefert werden. Vorteilhaft braucht dieser Vorgang vom Arbeiter nicht explizit angefordert werden, beispielsweise durch Drücken einer entsprechenden Taste, sondern erfolgt automatisch. Auch das Ausführen einer bestimmten Geste ist dazu nicht nötig. Der Arbeiter kann somit effizienter arbeiten. Selbstverständlich kann aber auch vorgesehen sein, eine Anlieferung von Waren und deren Abtransport bewusst zu steuern, eben beispielsweise durch Drücken einer Taste oder durch Ausführen einer Geste.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ausgabe eines Korrektursignals beziehungsweise die Anlieferung und der Abtransport von Waren unterdrückt werden, wenn festgestellt wird, dass sich der Arbeiter von seinem Arbeits-platz/Arbeitsbereich entfernt hat Bei dieser Variante wird also der Arbeitsablauf angehalten, wenn erkannt wird, dass sich der Arbeiter von seinem Arbeits-platz/Arbeitsbereich entfernt hat, beispielsweise um die Toilette aufzusuchen. Auch braucht der Arbeiter keine explizite Angabe machen, um den Arbeitsablauf zu stoppen oder wieder anzufahren. Das Stoppen oder Anfahren erfolgt automatisch als Konsequenz darauf, dass der Arbeiter am Arbeitsplatz/Arbeitsbereich anwesend ist oder auch nicht Setostverständlich kann auch hier vorgesehen sein, eine Anlieferung von Waren und deren Abtransport bewusst zu steuern, wie erwähnt beispielsweise durch Drücken einer Taste oder durch Ausführen einer Geste. N2012/08800 24/08/2012 13:40

Nr.: R141 P.014/044 25 13:37:49 24-08-2012 15/44 • · · · ·· • * · * * · * · « * ♦ φ • · φ » ♦ φ φ φ »· • · φ φ · φ φ # · # 11

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn eine Bewegungssequenz nur den Startpunkt und Endpunkt einer Bewegung enthält. Dadurch ist es möglich, den Berechnungsaufwand für das genannte Verfahren gering zu halten. Für die erfolgreiche Durchführung einer Bewegungssequenz ist es ausreichend, dass der Startpunkt und danach der Endpunkt durch den Arbeiter (respektive seiner Hand) und/oder einer Ware erreicht wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Erfassung von Bewegungen zusätzlich zu einer zweidimensional abbildenden Kamera durch einen Raumtiefensensor erfolgt. Dadurch ist es möglich, Bewegungen, die normal zur Bildebene der Kamera ausgeführt werden, auf einfache Weise zu erfassen. Dies ist beispielsweise von Vorteil, wenn die Kamera frontal zum Arbeiter positioniert ist und Waren zwischen hintereinander stehenden LadehilfBmitteln umsortiert werden. Zur Erfassung der Raumtiefe können beispielsweise Uitraschallsensoren oder auch Laserscanner eingesetzt werden. Eine vergleichsweise neue Entwicklung sind sogenannte „TOF-Kameras“ {„Time of Flight“), die mit Hilfe des Laufzeitverfahrens Distanzen messen können. Dazu wird der beobachtete Bereich mittels eines Lichtpulses ausgeleuchtet, und die Kamera misst für jeden Bildpunkt die Zeit, die das Licht bis mm Objekt und wieder zurück braucht Die benötigte Zeit ist dabei direkt proportional zur Distanz, in diesem Fall ist die Funktion der (herkömmlichen 2D) Kamera und des Raumtiefensensors in einem Gerät, nämlich derTOF-Kamera, vereinigt. Ergänzend wird angemerkt, dass ein räumliches Abbild eines Arbeitsplat-zes/Aibeitsbereichs natürlich auch mit Hilfe mehrerer 2D-Kameras gewonnen werden kann. Im allgemeinen sind dazu zumindest drei 2D-Kameras erforderlich.

Weiterhin wird angemerkt, dass ein „Segment* im Rahmen der Erfindung nicht notgedrungen zweidimensional ist, sondern auch dreidimensional sein kann. Dieses dreidimensionale Segment kann als beliebig geformter Teil des durch das As-sistenzsystem beobachteten, dreidimensionalen „Erfassungsraums“ verstanden werden. Während ein zweidimensionales Segment von einer Hüllkurve begrenzt ist, wird ein dreidimensionales Segmente von einer Hüllfläche umgeben. Es wird angemerkt, dass diese Begriffe im Rahmen der Anmeldung synonymisch gebraucht werden. Das heißt, dass eine Lehre, welche sich auf eine Hüllkurve be- N2012/08800 24/08/2012 13:41

Nr.: RI41 P.015/044 25 13:38:34 24-08-2012 16/44 12 zieht, sinngemäß auch auf HQliflächen angewendet werden kann und umgekehrt. Gleichermaßen kann eine für 2D-Segmente offenbarte Lehre sinngemäß auch auf 3D-Segmente angewendet werden und umgekehrt. Ein Segment kann beispielsweise dann als „belegt“ klassifiziert werden, wenn die Hüllkurve oder die Hüllfläche eines Segments von einem Arbeiter, insbesondere seiner Hand oder einem von ihm gehaltenen Werkzeug, durchbrochen wird. Der Vollständigkeit halber wird angemerkt, dass ein dreidimensionales Segment selbstverständlich auch über die Kanten seiner Hüllkurven definiert sein kann (Drahtgittermodell). Schließlich wird auch erwähnt, dass die Belegung eines dreidimensionalen Segments sowohl durch Berechnungen im dreidimensionalen Raum festgestellt werden kann als auch durch Berechnungen in mehreren zweidimensionalen Ansichten. Beispielsweise kann ein dreidimensionales Segment dann als „belegt" klassifiziert werden, wenn die Hüllkurven mehrerer Projektionen in verschiedenen Ebenen durchbrochen werden. Insbesondere stehen die Projektionsebenen respektive die Achsen der beobachtenden Kameras orthogonal aufeinander. Bei geringeren Anforderungen an die Detektionssicherheit kann auch eine Beobachtung aus zwei verschiedenen Richtungen ausreichend sein.Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn nur ein Teil des Erfassungsbereichs der zumindest einen Kamera beziehungsweise des Raumtiefensensors in die genannten Segmente unterteilt ist. Auf diese Weise kann der Berechnungsaufwand für das genannte Verfahren noch weiter reduziert werden, indem die Segmentierung auf einen Bereich konzentriert wird, in welchem die vorgegebenen Bewegungssequenzen ausgeführt werden. Denkbar ist es insbesondere auch, dass der genannte Teil des Erfassungsbereichs auf die jeweils auszuführende Bewegungssequenz angepasst wird, das heißt dass je Bewegungssequenz ein anderer Teil des Erfassungsbereichs segmentiert wird.

Besonders vorteilhaft ist es zudem, wenn die Körpergröße des Arbeiters erfasst und eine Bewegungssequenz entsprechend der erfassten Körpergröße angepasst wird. Dadurch ist es möglich, den Bewegungsablauf hinsichtlich ergonomischer Gesichtspunkte zu gestalten und somit die Leistungsfähigkeit des Arbeiters zu steigern und/oder gesundheitliche Langzeitschäden aufgrund schlechter Ergonomie zu vermeiden. Beispielsweise kann dabei eine Armlänge des Arbeiters berücksichtigt werden. Ist es beispielswese die Aufgabe des Arbeiters, Waren zwi- 14201208800 24/08/2012 13:42 *· ·* ·· • ♦ · * * · • ♦ * ♦ *· • * * · * · • ♦ * •t • » « · • · • • · • « e» • *

Nr.: R141 P.016/044 25 13:39:20 24-08-2012 17/44 4« • » » • · • · • * ♦ · « • » φ « v • « • » * * ·· • · e · 13 ♦ ♦· »* ·· * · • * • * * • * « • * • · * ♦ ♦ *·♦ »· sehen verschiedenen Ladehilfsmitteln umzusortieren, dann kann ein Arbeiter mit kurzer Armlänger angewiesen werden, die Ladehiffsmittel enger aufeustelien als ein Arbeiter mit langer Amtlänge. Durch diese aktive Vorgabe können Bewegungen des Arbeiters vermieden werden, deren Schädlichkeit dem Arbeiter selbst nicht bewusst ist, etwa weil die einzelne Bewegung keine Schmerzen verursacht und Schäden erst nach langer Zeit und häufiger Ausführung der schädlichen Bewegung auftreten. Unter einer Anpassung eine Bewegungssequenz entsprechend der erfassten Körpergröße kann auch eine Verteilung der Arbeiten innerhalb einer Gruppe von Arbeitern verstanden werden. Beispielsweise werden Tätigkeiten, die große Armlänge und/oder große Körperhöhe erfordern, etwa die Bedienung eines relativ hohen Regals, an Arbeiter vergeben, weiche diese Kriterien erfüllen. Dementsprechend werden kleine Arbeiter mit für sie passende Tätigkeiten betraut. Vorteilhaft ist es dazu, wenn eine Gruppe von Arbeitern unterschiedliche Eigenschaften aufweist (Diversifikation).

Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn die Körpergröße des Arbeiters erfasst und ein Bereich, von dem Waren entnommen werden, und/oder ein Bereich, in dem Waren abgelegt werden, entsprechend der erfassten Körpergröße angepasst wird/werden. Auf diese Weise ist es möglich, auch den Arbeitsplatz/Arbeitsbereich für den Arbeiter automatisch hinsichtlich ergonomischer Gesichtspunkte zu gestalten und somit die Leistungsfähigkeit des Arbeiters zu steigern und/oder gesundheitliche Langzeitschäden aufgrund schlechter Ergonomie zu vermeiden, insbesondere ist unter der genannten Anpassung eine Anpassung der Höhe der genannten Bereiche zu verstehen. Beispielsweise können eine Arbeitsfläche (ein Arbeitstisch) oder auch Fördermittel zur Anlieferung und/oder zum Abtransport von Waren in der Höhe verstellt werden. Beispielsweise können dazu Linearmotoren (etwa Spindelantriebe} eingesetzt werden. Natürlich sind auch andere Antriebe uneingeschränkt ersetzbar. Vorzugsweise kann dabei auch die Höhe eines Warenstapels und/oder eines Ladehitfsmittels berücksichtigt werden. Beispielsweise kann der Bereich, von dem gestapelte Waren entnommen werden, sukzessive nach oben verschoben werden, sodass die Waren immer in derselben Höhe entnommen werden können. Desgleichen kann der Bereich, in dem Waren abgelegt werden, sukzessive nach unten verschoben werden, sodass die Waren immer in Ν2012ΛΜ800 24/08/2012 13:43

Nr.: R141 P.017/044 25 13:40:06 24-08-2012 18/44 *« • e • · • * • » • · • · • · • 1 • # * · • * • · * · ·· ·♦ • φ 14 • ·· ·· ·· • · • • « m * e • » · « • * e · • * • •e » i »· derselben Höhe abgelegt werden können. Sind Waren aus einem hohen Ladehilfsmittel zu entnehmen oder in dieses abzulegen, kann dieses weiter nach unten verschoben werden als ein niedriges Ladehilfsmittel, sodass die Oberkante des Ladehilfsmittels stets in optimaler Höhe liegt. Selbstverständlich kann die optimale Arbeitshöhe auch auf den Boden des Ladehilfsmittels oder auf die Oberkante eines darin befindlichen Stapels bezogen werden. Insbesondere in letzterem Fall kann es sein, dass die Höhe des in einem Ladehilfsmittel befindlichen Stapels je nach Position der beobachtenden Kamera nicht einsehbar ist In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass die Höhe des Stapels anhand der Höhe der manipulierten Gegenstände errechnet wird.

Die Anpassung des Entnahmebereichs und/oder des Ablegebereichs auf die Körpergröße des Arbeiters ist keineswegs auf deren Höhe begrenzt. Beispielsweise kann auch eine Armlänge des Arbeiters dazu herangezogen werden, den Entnahmebereich und/oder der Ablegebereich entsprechend seitlich an den Arbeiter heran oder von diesem weg zu fahren. Die für die Höhenanpassung angestellten Erwägungen sind hier sinngemäß anzuwenden. Beispielsweise können der Entnahmebereich und/oder der Ablegebereich sukzessive seitlich verfahren werden, wenn Waren seitlich aneinandergereiht werden, also gleichsam ein „horizontaler Stapel“ gebildet wird. Günstig ist es weiterhin, wenn die zumindest eine Kamera vor und/oder über einem für den Arbeiter vorgesehenen Arbeitsplatz/Arbeitsbereich positioniert wird. Auf diese Weise können die Bewegungen des Arbeiters und die Manipulation der Waren besonders gut verfolgt weiden.

Vorteilhaft ist es zudem, wenn die Kamera verfahrbar ist. Dadurch ist eine Kamera flexibler ersetzbar, da sie einen Aibeitsplatz/ATbeitsbereich bedarfsweise aus verschiedenen Blickwinkeln beobachten kann beziehungsweise auch zur Überwachung mehrerer Arbeitsplätze eingesetzt werden kann. Denkbar ist beispielsweise auch, dass mehrere Kameras an einem Arbeitsplatz/Arbeitsbereich angeordnet sind oder dort zusammengezogen werden, wenn ein besonders schwieriger Vorgang zu beobachten ist. Generell können die Kameras mit beliebigen Mitteln ver- N2012/08600 24/08/2012 13:43

Nr.: R141 P.018/044 25 13:40:46 24-08-2012 19/44 • · · » · · • t · * «« • · * *4 | • # · · » * ·♦ t« fl* fl* · * • • ♦ * • * · * 8 8 fl • • · • « fl • M flfl • fl 15 fahren werden. Beispielsweise können sie auf gelenkigen und motorisch bewegbaren Armen („Roboterarmen“) montiert sein oder auch entlang eines Schienensystems bewegt werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes schematisch dargestelltes Beispiel einer Anlage zur Manipulation von Waren in Schrägansicht;

Fig. 2 ein zweites schematisch dargestelltes Beispiel einer Anlage zur Manipulation von Waren in Schrägansicht;

Fig. 3 ein Beispiel für ein von einer Kamera erfasstes Bild mit einer eingezeichneten Bewegungssequenz;

Fig. 4 ein Beispiel für ein von einer Kamera erfasstes Bild, das segmentiert ist;

Fig. 5 ein Beispiel für ein von einer Kamera erfasstes Bild mit eingezeichnetem Start- und Endpunkt einer Bewegungssequenz;

Fig. 6 ein Beispiel für ein von einer Kamera erfasstes Bild, das lediglich bereichsweise segmentiert ist und

Fig. 7 wie Fig. 2, nur mit eingezeichneten Segmenten/HüUkurven.

Einführend sei festgehalten, dass m den unterschiedlich beschriebenen AusfÜh-rungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmafe oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und be- N2012/08600 24/08/2012 13:44

Nr.: R141 P.019/044 25 13:41:25 24-08-2012 20/44 ·♦ ·» Μ • # · · · · ♦ a · · g4 * * · < φ # • « · · ♦ · • ·« *a «· * « · a * * * ·· » * * a · • · · a · 16 echriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.

Fig. 1 zeigt einen Arbeiter 1 in einer Anlage 2 zur Manipulation von Waren 3. Die Anlage 2 umfasst einen Tisch 4, Mulden, in denen Ladehilfsmittel 5 (z.B. Kisten oder Boxen) eingestellt sind, Anzeigeeinrichtungen 6 (z.B. Lampen oder LEDs), Eingabetasten 7, einen Bildschirm 8 und eine Kamera 9. Die Kamera 9 dient dabei zum Erfassen von Bewegungen des Arbeiters 1 und optional von Bewegungen der Ware 3, welche durch den Arbeiter 1 manipuliert wird, Zusätzlich ist eine quer zum Tisch 4 verlaufende Fördereinrichtung 10 vorgesehen. Schließlich umfasst die Anlage 2 auch Mittel zum Vergleichen ob die erfassten Bewegungen des Arbeiters 1 und gegebenenfalls der Ware 3 in einem Soll-Bereich einer Bewegungssequenz liegen, sowie zur Ausgabe eines Korrektursignals, wenn dies nicht der Fall ist, wobei eine Bewegungssequenz das Erfassen und Ablegen wenigstens einer Ware 3 umfasst. Beispielsweise können die genannten Mittel durch einen im Bildschirm 8 integrierten Computer gebildet sein, in dem eine entsprechende Software abläuft.

Auf diese Weise kann ein Verfahren zur Unterstützung eines Arbeiters 1 in einer Anlage 2 zur Manipulation von Waren 3 realisiert werden, umfassend die Schritte: a) Erfassen von Bewegungen des Arbeiters 1 mit zumindest einer anlagenseitig montierten Kamera 9, b) Vergleichen ob die erfassten Bewegungen des Arbeiters 1 in einem Soll-Bereich einer ersten Bewegungssequenz liegen und c) Ausgabe eines Korrektursignals und Fortsetzen bei Schritt a) mit der ersten Bewegungssequenz, wenn der Vergleich negativ ausfällt, oder Fortsetzen bei Schritt a) mit einer zweiten Bewegungssequenz, wenn der Vergleich positiv ausfällt, wobei eine Bewegungssequenz das Erfassen und Ablegen wenigstens einer Ware 3 umfasst.

Beispielsweise kann die Aufgabe des Arbeiters 1 darin bestehen, Waren 3 für einen ausgehenden Auftrag zu kommissionieren. Dabei sind beispielsweise aus der linken und der mittleren Box 5 Waren 3 gemäß der Vorgabe eines Kommissioniersystems zu entnehmen und in die rechte Box 5 zu legen. Beispielsweise kann auf Ν2012ΛΜ800 24/08/2012 13:45

Nr.: R141 P. 020/044

25 13:42:07 24-08-2012 21/44 * * I * · I 17 dem Bildschirm 8 dazu ausgeben werden: „Bitte zwei Waren aus der linken Box in die rechte Box legen, danach drei Waren aus der mittleren Box in die rechte Box legen“. Selbstverständlich kann die Ausgabe auch akustisch erfolgen. Zusätzlich oder alternativ dazu, können auch die Anzeigeeinrichtungen 6 dazu genutzt werden. Beispielsweise kann die Anweisung lauten „Bitte zwei Waren aus der grün markierten Box in die rot markierte Box legen". Synchron mit der Ausgabe werden die entsprechenden Anzeigeeinrichtungen 6 aktiviert. Vor Schritt a) werden bet dieser Variante also der Startpunkt und der Endpunkt einer Bewegungssequenz angezeigt.

Denkbar wäre beispielsweise auch, dass die grüne Anzeigeeinrichtung 6 zweimal blinkt, um zu signalisieren, dass zwei Gegenstände zu entnehmen sind. Eine gesonderte Text-Anweisung kann dann auch entfallen.

Neben Farbmarkierungen können der Startpunkt und der Endpunkt der Bewegungssequenz auch mit unterschiedlichen Formen, beispielsweise mit einem Kreis und einem Kreuz oder auch mit der Anzahl/Art der aufzunehmen-den/abzulegenden Waren 3 markiert werden. Generell stehen für die optische Markierung von Start- und Endpunkt auch Laserprojektoren und Datenbrillen zur Verfügung.

Erst wenn dieser Vorgang durchgeführt wurde, dann wird die nächste Anweisung an den Arbeiter 1 ausgeben, in unserem Fall „Drei Waren aus der grün markierten Box in die rot markierte Box legen“. Nach dem Stand der Technik muss der Arbeiter 1 den ersten Vorgang bestätigen, um die nächste Anweisung zu erhalten. Dies erfordert einerseits einen zusätzlichen Arbeitsschritt und ist darüber hinaus fehleranfällig. Der Arbeiter 1 kann ja den Arbeitsgang prinzipiell auch dann bestätigen, wenn er ihn nicht oder fehlerhaft ausgeführt hat.

Durch das vorgestellte Verfahren kann einerseits die genannte Bestätigung unterbleiben, andererseits werden Fehler des Arbeiters 1 erkannt Insbesondere kann das System einen drohenden Fehler im Ansatz vermeiden. Wird zum Beispiel bei der ersten Anweisung „Bitte zwei Waren aus der grün markierten Box in die rot markierte Box legen“ erkannt, dass der Arbeiter 1 einen Gegenstand aus der rot N2012/08800 24/08/2012 13:45

Nr.: R141 P. 021 /044 25 13:42:49 24-08-2012 22/44 • ¥ * • * t ·· • Φ • c * • • * M • t • • * • ^ - * ♦ t • 18 markierten Box 5 entnimmt, so kann eine Warnung an den Arbeiter 1 ausgegeben werden, bevor er tatsächlich die Waren 3 falsch einsortiert hat. Desgleichen kann eine Warnung ausgegeben werden, wenn er die Waren 3 zwar aus der richtigen Box 5 entnimmt, diese dann aber in eine falsche Richtung bewegt Führt er den Vorgang dagegen richtig aus, dann springt das System zur nächsten Anweisung.

Selbstverständlich ist die aktive Bestätigung eines abgeschlossenen Arbeits-schiitts durch den Arbeiter 1 nicht prinzipiell ausgeschlossen. Neben dem Drücken von entsprechenden Tasten kann auch die Ausführung einer dafür vorgesehenen Geste vorgesehen sein. Zum Beispiel kann das Auflegen beider Hände am ßnken und rechten Ende der Tischkante „Arbeitsgang abgeschlossen - erwarte nächsten Arbertsschritf bedeuten.

Das System kann auch dazu dienen, Waren 3 in den Boxen 5 zu sortieren. Beispielsweise lagern im rechten Behälter 5 gemischte Waren 3, die sortenrein in die mittlere Box 5 und die linke Box 5 sortiert werden sollen (beispielsweise weil mehrere Lagerbehälter aus Ungeschick zu Boden gefallen sind und um die im Lager verlaufenden Straßen freizuhalten eilig in einen einzelnen Behälter gefüllt wurden). Die Beobachtung der Kamera 0 kann hier wertvolle Dienste leisten, da das System erkennt, welche Ware 3 von welcher Queli-Box 5 in welche Ziel-Box 5 geiegt wird und prüft, ob dies auch konekt ist

Neben den genannten einfachen Anweisungen an den Arbeiter 1 können seitens des Systems auch komplexere Anweisungen erfolgen. Beispielsweise kann ein Arbeiter 1 angewiesen werden, einen erfassten Gegenstand in eine bestimmte Lage zu drehen, bevor er abgelegt wird. in einer vorteilhaften Variante des Verfahrens wird vor Schritt a) eine Ware 3 automatisch angeliefert und/oder nach Schritt c) abtraneportiert, wenn der genannte Vergleich, ob die erfassten Bewegungen des Arbeiters 1 und gegebenenfalls der Ware 3 in einem Soll-Bereich einer ersten Bewegungssequenz liegen, positiv aus-fällt. Beispielsweise können zu manipulierende Waren 3 Ober die Fördereinrichtung 10 angeliefert und/oder abtransportiert werden. Zum Beispiel können Waren 3 aus den Boxen 5 in Versandkartons (nichtdargesteitt) auf der Fördereinrich- N2012/08800 24/08/2012 13:46

Nr.: R141 P.022/044 25 13:43:32 24-08-2012 23/44 9 ·· ·* • Φ • » 1 · • · • » • • • • «» • • 1 *· * • • ... . · * • · • · 19 tung 10 hinein kommissioniert werden. Ist der Auftrag fertiggestellt, so wird dies vom System automatisch erkannt, und der volle Versandkarton wird in die Versandabteilung abtransportiert und ein neuer leerer Versandkarton wird für den nächsten Auftrag antransportiert. Aber auch der umgekehrte Fall ist denkbar, nämlich dass Waren 3 Ober die Fördereinrichtung 10 aus einem Lager antransportiert werden und in die bereitstehenden Boxen 5 kommissioniert werden. Ist die entsprechende Anzahl an Waren 3 aus dem Lagerbehälter (nicht dargestellt) entnommen, so wird er über die Fördereinrichtung 10 wieder zurück ins Lager transportiert.

Anstelle der automatischen Anlieferung und des automatischen Abtransports kann selbstverständlich auch vorgesehen sein, eine Anlieferung von Waren 3 und deren Abtransport bewusst zu steuern, eben beispielsweise durch Drücken einer Taste 7 oder durch Ausführen einer Geste. Beispielsweise kann ein Schwenken des Amts nach rechts bedeuten, dass die Fördereinrichtung 10 den nächsten Behälter an-transportiert.

In einer bevorzugten Variante des zu Fig. 1 erläuterten Verfahrens wird die Ausgabe eines Korrektursignals beziehungsweise die Anlieferung und der Abtransport von Waren 3 unterdrückt, wenn festgestellt wird, dass sich der Arbeiter 1 von seinem Arbeitsplatz/Arbertsbereich entfernt hat Somit wird der Arbeitsablauf angehalten, wenn erkannt wird, dass sich der Arbeiter 1 von seinem Arbeits-platz/Arbeitsbereich entfernt hat, beispielsweise um die Toilette aulzusuchen. Der Arbeiter 1 braucht dazu keine explizite Angabe zu machen, um den Arbertsablauf zu stoppen oder wieder anzufahren. Das Stoppen oder Anfahren erfolgt automatisch als Konsequenz darauf, dass der Arbeiter 1 am Arbeitsplatz/Arbeitsbereich anwesend ist oder auch nicht. Selbstverständlich kann hier abweichend auch vorgesehen sein, eine Anlieferung von Waren 3 und deren Abtransport bewusst zu steuern, beispielsweise wiederum durch Drücken einer Taste 7 oder durch Ausführen einer Geste.

Vorteilhaft kann die Kamera 9 respektive eine Bildverarbeitungs-Software für das von der Kamera 9 erfasste Bild die Struktur des Arbeiters 1 erfassen, das heißt Ν2012Λ8800 24/08/2012 13:47

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20 beispielsweise dessen Rumpf, Gliedmaßen, Kopf und insbesondere Hände erfassen. Es wird gleichsam ein Skelett des Arbeiters 1 gebildet, wodurch dessen Bewegungen besonders genau beziehungsweise differenziert erkannt werden können. Dadurch ist es möglich zu erkennen, ob eine Ware 3 tatsächlich erfasst wurde. Wird eine Ware 3 beispielsweise nur durch Kopf oder Rumpf verdeckt so kann davon ausgegangen werden, dass diese nicht erfasst wurde. Wird sie dagegen von einer Hand oder beiden Händen des Arbeiters 1 verdeckt, dann ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, dass die Ware 3 auch tatsächlich erfasst wurde. Das „Skelett" des Arbeiters 1 kann zusätzlich um von ihm gehaltene Werkzeuge (z.B. Zange, Greifer, etc.) erweitert und eine Ware 3 dann als erfasst klassifiziert werden, wenn die Ware 3 durch das Werkzeug verdeckt wird. Auch dann ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, dass die Ware 3 auch tatsächlich erfasst wurde.

Fig. 2 zeigt nun eine Anlage 2 zur Manipulation von Waren 3, welche der in Fig. 1 dargestellten Anordnung sehr ähnlich ist. Im Unterschied dazu ist die Kamera 9 aber nicht auf einer Säule, sondern an einer Decke montiert. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass diese beispielsweise in einer Schiene verfahrbar gelagert und motorisch angetrieben ist. Auf diese Weise können Kameras 9 flexibler eingesetzt werden. Da sich diese entlang festgelegter Bahnen bewegen, fällt deren Ortung deutlich leichter, als zum Beispiel die Ortung von Helmkameras, die von Arbeitern 1 getragen werden.

Zusätzlich umfasst die in Fig. 2 dargestellte Anlage 2 noch einen Raumtiefensensor 11. Dadurch ist es möglich, Bewegungen die normal zur Bildebene der (zweidimensional abbildenden) Kamera 9 ausgeführt werden, auf einfache Weise zu erfassen. Dies ist beispielsweise von Vorteil, wenn die Kamera 9 frontal zum Arbeiter 1 positioniert ist und Waren 3 zwischen hintereinander stehender Ladehilfsmittel umsortiert werden. Zur Erfassung der Raumtiefe können beispielsweise Infrarotsensoren, Ultraschaflsensoren oderauch Laserscanner eingesetzt werden. Selbstverständlich können die Kamera 9 und der Raumtiefensensor 11 auch in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können auch sogenannte „TOF-Kameras" („Time of Flighf) eingesetzt werden. 24/08/2012 13:48

Nr.: R141 P.024/044 25 13:44:58 24-08-2012 25/44 21

Fig. 3 zeigt ein beispielhaftes, von einer Kamera 9 erfasstes Bild (Hinweis: Das Bild zeigt nicht die in Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnungen, sondern eine andere beispielhafte Anordnung. Im Speziellen sind die Boxen 5 nicht in speziellen Mulden angeordnet, sondern einfach auf den Tisch 4 gestellt). In der Fig. 3 ist auch eine erwartete Bewegungssequenz 12 dargestellt. Der Arbeiter 1 soll die Ware/das Objekt 3 von der linken oberen Box 5 in die linke untere Box 5 legen. Mit Hilfe der Kamera 9 und einer entsprechenden Bildverarbeitung wird nun überprüft, ob die Hand des Arbeiters 1 und das Objekt 3 entlang der dargestellten Bahn bewegt werden. Trifft dies zu, so wird dies als erfolgreiches Ausfuhren der angefbr-derten Aktion gewertet. Trifft dies nicht zu, so wird ein Fehlersignal ausgegeben und versucht, die angeforderte Aktion herbeizufQhren.

Vorteilhaft ist es, wenn zusätzlich zur Bewegung des Arbeiters 1 die Bewegungen der Ware 3, welche durch den Arbeiter 1 manipuliert wird, vor dem Schritt b) mit der zumindest einen Kamera 9 respektive dem Raumtiefensensor 11 erfasst werden und im Schritt b) verglichen wird, ob die erfassten Bewegungen des Arbeitern 1 und der Ware 3 in einem Soli-Bereich einer ersten Bewegungssequenz 12 liegen. Dadurch, dass nicht nur der Arbeiter 1 erfasst wird, sondern auch die von ihm manipulierte Ware 3, ist die Überwachung von Bewegungsabläufen besonders sicher. Bei dieser Ausführungsvariante reicht es nicht aus, beispielsweise bloß die Hand in einer vorgegebenen Art und Weise zu bewegen. Stattdessen muss auch die Ware 3 in einer vorgegebenen Art und Weise bewegt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Ware 3 als vom Arbeiter 1 erfasst klassifiziert wird, wenn diese zwischen dem Erfassen und Ablegen, insbesondere während der gesamten Bewegungssequenz 12, wenigstens teilweise durch eine Hand des Arbeiters 1 beziehungsweise ein von ihm gehaltenes Werkzeug (z.8. Zange, Greifer, usw.) verdeckt ist. In der Regel wird eine Ware 3 - anders als in Fig. 3 dargesteilt - zumindest teilweise verdeckt, wenn sie vom Arbeiter 1 gehalten wird. Wird sie zwischen dem Erfassen (Startpunkt der Bewegungssequenz 12) und dem Ablegen (Endpunkt der Bewegungssequenz 12) beziehungsweise während der gesamten Bewegungssequenz 12 nicht vollständig erkannt, so kann mit hoher Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass sie vom Arbeiter 12 in der N2012/08800 24/08/2012 13:48

Nr.: R141 P.025/044 25 13:45:43 24-08-2012 26/44 •« * * « · • · « • · · · * · « * * * · ·» « · · * * · • · · · t « • * * * ·· * 22 vorgegebenen Weise bewegt wird und nicht beispielsweise bloß zwischen Start-und Endpunkt auf einem Arbeitstisch 4 liegt.

Zur Bestimmung, ob eine Ware 3 wenigstens teilweise verdeckt ist, können beispielsweise Daten aus einer Datenbank, in der 3D-ModelIe der Waren 3 gespeichert sind, herangezogen werden. Entspricht eine Ansicht des betreffenden 3D-Modells nicht vollständig der von der Kamera 9 und/oder vom Raumtiefensensor 11 erfassten Ansicht der Ware 3, und entspricht insbesondere der verdeckte Anteil (wenigstens teilweise) einer Hand des Arbeiters 1 beziehungsweise einem von ihm gehaltenes Werkzeug, dann kann die Ware 3 als erfasst klassifiziert werden.

Eventuell kann auch vorgesehen sein, dass der Arteiter 1 die Ware 3 nach dem Aufnehmen in eine definierte Position zur Kamera 9 zu drehen hat, damit dieser beispielsweise anhand seiner Kontur, Farbgebung, etc. erkannt werden kann.

Fig. 4 zeigt dieselbe Szenerie wie Fig. 3. Nun ist das von der Kamera 9 erfasste Bild jedoch mit einem Raster 13 in mehrere matrizenartig angeordnete Felder 100..146 unterteilt. Der Erfassungsbereich der zumindest einen Kamera 9 beziehungsweise des Raumtiefensensors 11 ist somit in Segmente 100..146 unterteilt, und eine Bewegungssequenz 12 enthält eine Belegung der Segmente 100..146 durch den Arbeiter 1 und/oder der Ware 3. Gemäß der Bewegungssequenz 12 soll der Arbeiter 1 das Objekt 3 von der linken oberen Box 5 in die rechte obere Box 5 legen. Der Berechnungsaulwand wird bei dieser Variante des Verfahrens gering gehalten, da lediglich geprüft werden muss, ob die Hand des Arbeiters 1 und die Ware 3 die Segmente 132,133 und 134 in der genannten Reihenfolge belegen. insbesondere, wenn die Boxen 5 wahlfrei auf einem Arbeitstisch 4 aufgestellt werden können (also wenn zum Beispiel vorgegebenen Mulden fehlen), kann es von Vorteil sein, auch den Tisch 4 in ein vorgegebenes Raster aufzuteilen, in welchem die Boxen 5 zu stellen sind. Dazu können beispielsweise Linien auf den Tisch 4 aufgemalt sein oder darauf projiziert werden. Auf diese Weise wird vermieden, dass Boxen 5 in einer ungünstigen Position aufgestellt werden, beispielsweise an Ν2012/08800 24/08/2012 13:49

Nr.: Ri41 P.026/044 25 13:46:25 24-08-2012 27/44 23 den Kreuzungspunkten mehrerer Rasterlinien. In der Darstellung der Fig. 4 stehen zum Beispiel die aus Sicht des Arbeiters 1 hinteren Boxen 5 relativ ungünstig, weil sie vergleichsweise viele Segmente belegen.

Denkbar ist auch, dass eine Bewegungssequenz 12 nur den Startpunkt 132 und Endpunkt 134 einer Bewegung enthält, so wie dies in Fig. 5 dargestellt ist In diesem Fall wird nur geprüft, ob die Hand des Arbeiters 1 und die Ware 3 die Segmente 132, und 134 in der genannten Reihenfolge belegen. Dadurch ist es möglich, den Berechnungsaufwand für das genannte Verfahren noch geringer zu halten. Für die erfolgreiche Durchführung einer Bewegungssequenz ist es ausreichend, dass Startpunkt und danach der Endpunkt durch den Arbeiter 1 (respektive seiner Hand) und/oder einer Ware 3 erreicht wird. in Fig. 6 ist eine weitere Variante des Verfahrens dargestellt, bei der nur ein Teil des Erfassungsbereichs der zumindest einen Kamera 9 beziehungsweise des Raumtfefensensors 11 in die genannten Segmente 100..103 unterteilt ist Durch die Konzentration der Segmentierung auf einen Bereich, in weichem die vorgegebenen Bewegungssequenzen ausgeführt werden, kann der Berechnungsaufwand für das genannte Verfahren noch weiter reduziert weiden,. In dem in Fig. 6 dargestellten Anwendungsfall werden als Beispiel nur den Boxen 5 zugeordnete Segmente 100..103 verwendet. Demnach kann die Überprüfung darauf beschränkt werden, ob die erwartete Bewegungssequenz 12 durch Belegung der für die aktuelle Bewegungssequenz 12 benötigten, das heißt .aktiven" Segmente 100 und 103 beziehungsweise optional zusätzlich auch durch Nicht-Belegung von für die aktuelle Bewegungssequenz 12 nicht benötigten, das heißt .inaktiven" Segmenten 101 und 102 ausgeführt wurde. Denkbar ist natürlich auch, dass mehrere Segmente im Aktionsbereich des Arbeitern 1 vorgesehen werden.

Denkbar ist es insbesondere auch, dass der segmentierte Teil des Erfassungsbe-reiche auf die jeweils auszuführerde Bewegungssequenz 12 angepasst wird, das heißt je Bewegungssequenz 12 ein anderer Teil des Erfassungsbereichs segmentiert wird. Für die konkret daigestellte Bewegungssequenz 12 würde dies bedeuten, dass der Erfassungsbereich nur in die Segmente 100 N2012/08800 24/08/2012 13:50

Nr.: R141 P. 027/044 25 13:47:08 24-08-2012 28/44

24 und 103 (beziehungsweise auch in weitere im Aktionsradius des Arbeiters 1 benötigte Segmente) unterteilt wird.

Bei der vorgestellten AusfQhrungsfbrm wird also gleichsam eine .Hüllkurve“ um je eine Box 5 gelegt. Ein Segment 100 und 103 kann dann als belegt klassifiziert werden, wenn diese Hüllkurve vom Arbeiter 1, insbesondere dessen Hand, durchbrochen wird. Um eine falsche Klassifikation bei nur zufälligem Durchdringen der Hüllkurve zu vermelden, kann auch vorgesehen sein, dass ein Segment 100 und 103 für eine bestimmte Zeit (z.B. eine Sekunde) belegt sein muss, damit es auch als belegt klassifiziert wird.

Fig. 7 zeigt nun den schon in Fig. 2 dargestellten Arbeitsplatz, nun aber mit Segmenten beziehungsweise Hüllkurven/Hüllflächen 100..102 über den Boxen 5. Dies soll visualisieren dass die Segmente/Hüllkurven 100..102 nicht notgedrungen planar beziehungsweise zweidimensional sind, sondern auch räumlich beziehungsweise dreidimensional sein können. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Arbeiteplatz/Arbeitsbereich mit einem Raumtiefensensor 11 odereiner Anordnung mehrerer 2D-Kameras dreidimensional erfasst werden kann. [Me weiter oben offenbarte Lehre bezüglich zweidimensionaler Segmente/Hüllkurven 100..146 ist natürlich uneingeschränkt auch auf dreidimensionale Segmente/Hüllkurven 100..102 anwendbar. Ergänzend wird erwähnt, dass die Segmente/Hüllkurven 100..102 in Fig. 7 natürlich auch eine andere Form aufwei-sen können, beispielweise die Form einer Halbkugel oder auch unregelmäßige Formen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Körpergröße des Arbeiters 1 erfasst und eine Bewegungssequenz 12 entsprechend der erfassten Körpergröße angepasst

Dadurch ist es möglich, den Bewegungsablauf hinsichtlich ergonomischer Gesichtspunkte zu gestalten und somit die Leistungsfähigkeit des Arbeiters 1 zu steigern und/oder gesundheitliche Langzeitschäden aufgrund schlechter Ergonomie zu vermeiden. Beispielsweise kann dabei eine Armlänge des Arbeiters 1 berücksichtigt werden. Ist es wie in Fig. 6 dargestellt beispielswese die Aufgabe des Ar- N2012/08800 24/08/2012 13:50

Nr.: R141 P.028/044 2S 13:47:49 24-09-2012 29 /44 > · * < ·» ·· 25 beiters 1, Waren 3 zwischen verschiedenen Ladehilfsmitteln 5 umzusortieren, dann kann ein Arbeiter 1 mit kurzer Armlänger angewiesen werden, die Ladehilfemittel 5 enger aulzustellen als ein Arbeiter 1 mit langer Armlänge. Diese Vorgabe kann beispielsweise über den Bildschirm 8 erfolgen oder implizit auch dadurch, dass ein auf den Tisch 4 projizierter Raster enger oder weiter ist Auf diese Weise wird ein Bereich, von dem Waren 3 entnommen werden, und/oder ein Bereich, in dem Waren 3 abgelegt werden, entsprechend der erfassten die Körpergröße des Arbeiters 1 angepasst. insbesondere ist unter der genannten Anpassung auch eine Anpassung der Höhe der genannten Bereiche zu verstehen. Beispielsweise können ein Arbeitstisch 4 oder auch die Fördermittel 10 höhenverstellbar ausgeführt sein. Beispielsweise können zur Höhenverstellung Linearmotoren (etwa Spindelantriebe) oder auch andere Antriebe eingesetzt werden. Wird die Anwesenheit eines großen Arbeiters 1 von der Kamera 9 erkannt, dann werden der Arbeitstisch 4 und/oder die Fördermittel 10 nach oben gefahren. Wird ein kleiner Arbeiter 1 erkannt, dann dementsprechend nach unten.

Vorzugsweise kann auch die Höhe eines Warenstapels und/oder eines Ladehilfsmittels 5 berücksichtigt werden. Beispielsweise können die Bodenfläch«! der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Mulden höhenverstellbar sein. Sind Waren 3 aus einem hohen Ladehilfemittel 5 zu entnehmen oder in dieses abzulegen, kann dieses weiter nach unten verschoben werden als ein niedriges Ladehilfemittel 5, so-dass die Oberkante oder auch der Boden des Ladehilfemittels 5 stets in optimaler Höhe liegt.

Insbesondere, wenn Waren 3 zu stapeln sind, zum Beispiel Kleidungsstücke, so kann der Bereich, von dem gestapelte Waren 3 entnommen werden, sukzessive nach oben verschoben werden, sodass die Waren 3 immer in derselben Höhe entnommen werden. Desgleichen kann der Bereich, in dem Waren 3 abgelegt werden, sukzessive nach unten verschoben werden, sodass die Waren 3 immer in derselben Höhe abgelegt werden. 24/08/2012 13:51

Nr.: R141 P.029/044 25 13:48:30 24-08-2012 30/44 26

Dieses Verfahren ist auch anwendbar, wenn Waren 3 in einem Ladehilfsmitte! 5 zu stapeln sind. Wenn die Höhe des in einem Ladehilfsmittel 5 befindlichen Stapels durch die Kamera 9 nicht einsehbar ist, kann die Höhe des Stapels auch anhand der Höhe der manipulierten Gegenstände errechnet werden.

Die Anpassung des Entnahmebereichs und/oder des Ablagebereichs auf die Körpergröße des Arbeiters 1 ist keineswegs auf die Höhe beschränkt. Beispielsweise kann auch eine ArmEänge des Arbeiters 1 dazu herangezogen werden, den Entnahmebereich und/oder der Ablegebereich entsprechend seitlich an den Arbeiter 1 heran oder von diesem weg zu fahren. Die für die Höhenanpassung angesteliten Erwägungen sind hier sinngemäß anzuwenden. Beispielsweise können der Entnahmebereich und/oder der Ablegebereich sukzessive seitlich verfahren werden, wenn Waren 3 seitlich aneinandergereiht werden, also gleichsam ein „horizontaler Stapel“ gebildet wird.

Durch diese aktive Vorgaben können Bewegungen des Arbeiters 1 vermieden werden, deren Schädlichkeit dem Arbeiter 1 selbst nicht bewusst ist, etwa weil die einzelne Bewegung keine Schmerzen verursacht und Schäden erst nach langer Zeit und häufiger Ausführung der schädlichen Bewegung auftreten.

Unter einer Anpassung eine Bewegungssequenz 12 entsprechend der erfassten Körpergröße kann auch eine Verteilung der Arbeiten innerhalb einer Gruppe von Arbeitern 1 verstanden werden. Beispielsweise werden Tätigkeiten, die große Armlänge und/oder große Körperhöhe erfordern, etwa die Bedienung eines relativ hohen Regals, an Arbeiter 1 vergeben, welche diese Kriterien erfüllen. Dementsprechend werden kleine Arbeiter 1 mit für sie passende Tätigkeiten betraut. Vorteilhaft ist es dazu, wenn eine Gruppe von Arbeitern 1 unterschiedliche Eigenschaften aufweist (Diversifikation).

In diesem Zusammenhang wird generell darauf hingewiesen, dass das vorgestellte Verfahren natürlich nicht auf die Anwendung an einem Arbeitstisch 4 beschränkt ist sondern auch auf andere Einrichtungen in einem Lager, wie zum Beispiel auf Arbeiten an einem Regal, angewendet werden kann. Beispielsweise können solche Regale nicht nur zum Lagern von Waren 3, sondern auch zum Kom-

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Nr.: R141 P.030/044 25 13:49:12 24-08-2012 25 31/44

27 missionieren dienen. Abweichend von den in den Figuren 1 und 2 Anordnungen Können natürlich auch mehrere Kameras 9 und/oder Raumtiefensensoren 11 eingesetzt werden, deren Erfassungsbereiche sich auch überlappen können. Insbesondere kann eine Kamera 9 und/oder ein Raumtiefensensor 11 auch verfahrbar ausycrülul ecin·

Durch die Erfassung von sowohl der Bewegung eines Arbeiters 1 und der von ihm bewegten Waren 3 von einem abgesetzten Beobachterstandort ist das System sehr flexibel unter wechselnden Bedingungen ersetzbar und erkennt den überwachten Arbeitsablauf mit hoher Sicherheit Damit wird die Überwachung eines Arbeitsablaufs deutlich verbessert. Im Einzelnen resultieren insbesondere folgende die eeher» weiter eben oueführlieh orläutorton Verteile:

Die Bewegungen eines Arbeiters 1 können unabhängig von dessen Blickrichtung übeiwacht werden.

Der Arbeiter 1 ist leistungsfähiger, da er nicht durch eine Helmkamera beeinträchtigt wird. • Das System kann nicht .außer Tritt" fallen, da die Position der beobachtenden Kamera 9 stets bekannt ist

Die Überwachung der Manipulation schwer zu unterscheidender Gegenstände wird erleichtert

Die Überwachung mehrerer Arbeiter 1, die Zusammenarbeiten und beispielsweise einander Gegenstände übergeben oder einen Gegenstand gemeinsam tragen wird erleichtert

Einschränkungen oder auch Vorzüge eines Arbeiteis 1, die aufgrund seines Körperbaus gegeben sind, können berücksichtigt werden.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausfühmngsvarianten eines erfindungsgemäßen Assistenzsystems, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten dessel-ben/derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variati-onsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes N2012/06800 24/08/2012 13:52

Nr.: R141 P.031/044 25 13:49:53 24-08-2012 32/44 * · i · »· *

28 liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.

Insbesondere wild festgehalten, dass die daigesteliten Vorrichtungen in der Realität auch mehr oder weniger Bestandteile als daigestellt umfassen können und in den Figuren bisweilen stark vereinfacht daigestellt sind.

Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass die dargestellten Vorrichtungen sowie ihre Bestandteile zum besseren Verständnis ihres Aufbaus darüber hinaus teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dangestellt wurden.

Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen weiden. N2012/08800 24/08/2012 13:53

Nr.: R141 P. 032/044 25 13:52:32 24-06-2012 37 /44 • ·· I « *··· ·**··· · · * • ·· > · ·· * ·* ·* · ··

Bezugszeichenaufstellung 1 Arbeiter 2 Anlage zur Manipulation von Waren 3 Objekt (Ware) 4 Tisch 5 Ladehilfsmittei (Kiste, Box) 6 Anzeigelampe 7 Taste 8 Bildschirm Θ Kamera 10 Fördereinrichtung 11 Raumtiefensensor 12 Bewegungssequenz 13 Raster 100..146 Feld N2D12/06800 24/08/2012 13:55

Nr.: R141 P. 037/044

Claims (18)

1. 25 15:50:20 24-08-2012 33/44 • ♦ · · · • * · · ·· • * · t » 1 Patentansprüche 1. Verfahren zur Unterstützung eines Arbeiters {1) in einer Anlage (2) zur Manipulation von Waren (3) umfassend die Schritte: a) Erfassen von Bewegungen des Arbeiters (1) mit zumindest einer anlagenseitig montierten Kamera (9), b) Vergleichen ob die erfassten Bewegungen des Arbeiters (1) in einem Soll-Bereich einer ersten Bewegungssequenz (12) liegen, c) Ausgabe eines Korrektursjgnals und Fortsetzen bei Schritt a) mit der ersten Bewegungssequenz (12), wenn der Vergleich negativ ausfäilt oder Fortsetzen bei Schritt a) mit einer zweiten Bewegungssequenz (12), wenn der Vergleich positiv ausfällt, wobei eine Bewegungssequenz (12) das Erfassen und Ablegen wenigstens einer Ware (3) umfasst, wobei der Erfassungsbereich der zumindest einen Kamera (9) in Segmente (100..146) unterteilt ist und wobei eine Bewegungssequenz (12) eine Belegung der Segmente (100..146) durch den Arbeiter (1) enthält.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen der Ware (3), welche durch den Arbeiter (1) manipuliert wird, vor dem Schritt b) mit der zumindest einen Kamera (9) erfasst werden und im Schritt b) verglichen wird, ob die erfassten Bewegungen des Arbeiters (1) und der Ware (3) in einem Soll-Bereich einer ersten Bewegungssequenz (12) liegen.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ware (3) als vom Arbeiter (1) erfasst klassifiziert wird, wenn diese zwischen dem Erfassen und Ablegen wenigstens teilweise durch eine Hand des Arbeiters (1) beziehungsweise ein von ihm gehaltenes Werkzeug verdeckt ist N2012/08800 24/08/2012 13:54 Nr.: R141 P.033/044 35 13:50:56 24-08-2012 *· « 1 • · • ** • % » · • * » ft *· ♦ · • • # * « ·* • * ft ft ft · ♦ * * · * ft ft ft • · • • • * • * « ft • · • t« tft e · 2 34/44
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt a) zumindest der Startpunkt (132) und/oder der Endpunkt (134) einer Bewegungssequenz (12) angezeigt werden.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt a) eine Ware (3) automatisch angeliefert und/oder nach Schritt c) abtransportiert wird, wenn der genannte Vergleich positiv ausfällt.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabe eines Korrektursignals beziehungsweise die Anlieferung und der Abtransport von Waren (3) unterdrückt wird, wenn festgestellt wird, dass sich der Arbeiter (1) von seinem Arbeitsplatz entfernt hat
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegungssequenz (12) nur den Startpunkt (132) und Endpunkt (134) einer Bewegung enthält.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung von Bewegungen zusätzlich zu einer zweidimensional abbildenden Kamera (9)durch einen Raumtiefensensor (11) erfolgt
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Teil des Erfassungsbereichs der zumindest einen Kamera (9) beziehungsweise des Raumtiefansensors (11) in die genannten Segmente (100..146) unterteilt ist
10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kürpergröße des Arbeiters (1) erfasst und eine Bewegungssequenz (12) entsprechend der erfassten Körpergröße angepasst wird. N2012/08800 24/08/2012 13:54 Nr.: R141 P. 034/044 25 13:51:30 24-06-2012 35/44 ·* *· ·# • ·* • m • » • · ·· ♦ · • · • * ♦ * * • · • · · • * • * • « · • · • · * · • · * • « « » • · ·· »t« *· « · 3
11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Körpergröße des Arbeiters (1) erfasst und ein Bereich, von dem Waren (3) entnommen werden, und/oder ein Bereich, in dem Waren (3) abgelegt werden, entsprechend der erfassten Körpergröße angepasst wird/werden.
12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kamera (Θ) vor und/oder über einem für den Arbeiter (1) vorgesehenen Arbeitsplatz positioniert wird.
13. 13. Assistenzsystem zur Unterstützung eines Arbeiters (1) in einer Anlage (2) zur Manipulation von Waren (3), umfassend: zumindest eine anlagenseitig montierte Kamera (9) zum Erfassen von Bewegungen des Arbeiters (1), Mittel zum Vergleichen ob die genannten Bewegungen des Arbeiters (1) in einem Soll-Bereich ein»* Bewegungssequenz (12) liegen, sowie zur Ausgabe eines Korrektursignals, wenn dies nicht der Fall ist, wobei eine Bewegungssequenz (12) das Erfassen und Ablegen wenigstens einer Ware (3) umfasst, wobei der Erfassungsbereich der zumindest einen Kamera (9) in Segmente (100..146) unterteilt ist und wobei eine Bewegungssequenz (12) eine Belegung der Segmente (100..146) durch den Arbeiter (1) enthält
14. 14. Assistenzsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (9) zum Erfassen von Bewegungen der Ware (3), welche durch den Arbeiter (1) manipuliert wird, ausgebildet ist und die Vergleichsmittel zum Vergleichen, ob die Bewegungen des Arbeiters (1) und der Ware (3) in einem Soll-Bereich einer Bewegungssequenz (12) liegen ausgebildet sind.
15. 15. Assistenzsystem nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (9) vor und/oder über einem für den Arbeiter (1) vorgesehenen Arbeitsplatz positioniert ist N2012/08800 24/08/2012 13:55 Nr.: RI41 P.035/044 25 13:52:08 24*08-2012 36/44 ·* «« *· • · m e • · • e t e« * « ♦ * * · • · • · e · e· ·· * * • «* ·« *· * » · « • * » « * • ♦ · » # «Μ ·· Μ 4
16. 16. Assistenzsystem nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (9) verfahrbar ist.
17. 17. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und/oder eines Assistenzsystems nach einem der Ansprüche 13 bis 16 in einem Warenlager.
18. 18. Verwendung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegungssequenz (12) das Kommissionieren und/oder Umsortieren von Waren (3) betrifft. TGW Logistics Group GmbH durch Anwälte Burger & Partner Rechtsanwalt GmbH USA« AMAMH 24/08/2012 13:55 Nr.: Ri41 P.036/044