AT517924B1 - Markiersystem - Google Patents

Abstract

Markiersystem mit einer beweglichen Markiereinheit (1) zum Aufbringen von Markierungen (m) auf Oberflächen (2) an vorbestimmten Positionen (p) und einer stationären Messeinrichtung (3) zur Positionsbestimmung der beweglichen Markiereinheit (1), wobei zur Markierung vorgesehene Positionen (p) von der beweglichen Markiereinheit (1) selbsttätig angefahren werden und wobei die bewegliche Markiereinheit (1) zumindest aufweist: ein Antriebssystem (4), eine Markiervorrichtung (5) zur Aufbringung der Markierungen (m), eine Positioniereinrichtung (6), welche mit der Messeinrichtung (3) zur Positionsbestimmung zusammenwirkt, und einen Prozessor (7) zur Ansteuerung des Antriebssystems (4) und der Markiervorrichtung (5), wobei das Antriebssystem (4) omnidirektionale Antriebsräder (8) aufweist.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Markiersystem mit einer beweglichen Markiereinheit zum Aufbringen von Markierungen auf Oberflächen an vorbestimmten Positionen und mit einer stationären Messeinrichtung zur Positionsbestimmung der beweglichen Markiereinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Markierung einer Oberfläche mit einem solchen Markiersystem.

[0002] Aus der US 2013/0310971 A1 ist beispielsweise ein Markierungssystem mit einer Basiseinheit mit gespeicherten Plandaten und einer Kommunikationseinrichtung sowie mit einem Roboter-Marker mit einem Antrieb, einer Positionserkennungs-einrichtung und einer Markiereinrichtung bekannt. Der Antrieb des Roboter-Markers weist dabei zwei differentiell zueinander rotierbare Antriebsräder und zwei frei drehbare Rollen (Lenkrollen) auf, wobei durch eine differentielle Rotation der zwei Antriebsräder der Roboter-Marker um eine vertikale Achse gedreht bzw. ausgerichtet werden kann. Die Positionserkennungs- und Markiereinrichtung sind miteinander gekoppelt und kardanisch am Roboter-Marker aufgehängt. Mittels zweier Servomotoren der kardanischen Aufhängung kann die Anordnung der Positionserkennungs- und Markierungseinrichtung aktiv in einer vertikalen Position gehalten werden, womit sich sicherstellen lässt, dass die Position der Positionserkennungseinrichtung stets der Position der Markierungseinrichtung entspricht.

[0003] Aus der gattungsfremden DE 20 2007 002 365 U1 ist ein selbstfahrendes Fördergerät mit Mecanum-Rädern für den Transport von Werkstücken oder Bearbeitungsgeräten bekannt.

[0004] Aus der gattungsfremden KR 2011 0045501 A ist eine mobile Vorrichtung zum Aufbringen von Bodenmarkierungen mit einem an einem teleskopierbaren Auslegerarm angeordneten Sprühkopf und einem Antrieb mit zwei Paaren von zueinander orthogonal angeordneten omnidirektionalen Rädern bekannt. Eine Ansteuerung der Vorrichtung kann manuell oder durch Eingabe von Koordinaten erfolgen.

[0005] Aus der EP 1 079 029 A2 und der EP 1 672 122 A1 sind jeweils gattungsfremde Baumaschinen mit optischen Messeinrichtungen zur Positionsbestimmung bekannt.

[0006] Nachteilig an einem solchen im Stand der Technik bekannten System ist die hohe Komplexität der Aufhängung der Positionserkennungs- und Markiereinrichtung sowie die Art und Weise der Ausführung des Antriebs. Bei einem Antrieb mit zwei Antriebsrädern und zwei Lenkrollen ist beispielsweise die Korrektur einer angefahrenen und zur Markierung vorgesehenen Position mit zeitaufwendigen Fahrmanövern verbunden. Ebenso ist die Ausrichtung des Roboter-Markers vor bzw. während dem Anfahren einer zur Markierung vorgesehenen Position mit einem erhöhten Zeitaufwand und gegebenenfalls auch einer verlängerten Fahrstrecke verbunden. Dies kann sich insbesondere negativ auswirken, wenn von einem solchen System eine große Anzahl von Markierungen aufgebracht werden sollen. Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Markiersystems und eines Verfahrens mit einem solchen Markiersystem, bei welchem die zuvor genannten Nachteile nicht auftreten.

[0007] Diese Aufgabe wird durch ein Markiersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Verfahren mit einem solchen Markiersystem gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

[0008] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Antriebsystem omnidirektionale Antriebsräder aufweist. Dadurch kann der Verfahrweg der beweglichen Markiereinheit zu einer zur Markierung vorgesehenen Position direkt in Vektorrichtung erfolgen. Ein Anfahren kann dabei ohne Verzögerung durch eine etwaige vorher erfolgende Ausrichtung um eine im Wesentlichen vertikal verlaufende Achse der Markiereinheit erfolgen. Der Verfahrweg kann dabei der Strecke zwischen der momentanen Position der beweglichen Markiereinheit und einer zur Markierung vorgesehenen Position, oder auch der Strecke zwischen zwei zur Markierung vorgesehenen Positionen entsprechen. Durch ein Antriebssystem mit omnidirektionalen Antriebsrädern kann eine zur Markierung vorgesehene Position direkt und unabhängig von der

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Orientierung der beweglichen Markiereinheit angefahren werden. Fahrbewegungen und auch eine Korrektur einer angefahrenen Position können ohne eine Neuorientierung, also ohne eine rotatorische Komponente der Bewegung, erfolgen. Somit kann von der beweglichen Markiereinheit unabhängig von deren Orientierung immer die kürzeste Strecke zwischen zwei zur Markierung vorgesehenen Positionen abgefahren werden, wodurch sich insgesamt die zur Aufbringung der Markierungen benötigte Zeit minimieren lässt.

[0009] Als zur Markierung vorgesehene Oberfläche kann dabei allgemein eine befahrbare Fläche, also beispielsweise der Boden einer Fabrikhalle, verstanden werden. Als Markierung kann eine sich optisch, also beispielsweise farblich, von der Oberfläche unterscheidende Kennzeichnung verstanden werden. Die stationäre Messeinrichtung zur Positionsbestimmung der beweglichen Markiereinheit kann als Positionsreferenz auf der zur Markierung vorgesehenen Oberfläche dienen und es ermöglichen, durch ein Zusammenwirken mit der Positioniereinrichtung der beweglichen Markiereinheit die Position dieser zu bestimmen. Die stationäre Messeinrichtung kann also dazu ausgebildet sein, durch ein Zusammenwirken dieser mit der Positioniereinrichtung die Relativposition der beweglichen Markiereinheit zur Messeinrichtung zu bestimmen. Bei bekannter Position der stationären Messeinrichtung in Relation zur Oberfläche kann somit die Position der beweglichen Markiereinheit auf der Oberfläche bestimmt werden.

[0010] Vorteilhaft kann dabei sein, dass die Antriebsräder als Mecanum-Räder ausgebildet sind. Ein solches Rad weist mehrere unter einem Winkel auf dem Umfang des Rades angeordnete und drehbar gelagerte Rollen auf und zeichnet sich durch Laufruhe und Belastbarkeit aus. Der Antrieb kann dabei vier solche in einem Rechteck angeordnete Antriebsräder aufweisen. Diese können einzeln von jeweils einem Antriebsmotor, beispielsweise einem Schrittmotor, mit veränderlichem Drehsinn und variabler Drehzahl angetrieben sein.

[0011] Es kann vorgesehen sein, dass die stationäre Messeinrichtung eine Abstandsmesseinrichtung und eine Winkelmesseinrichtung, vorzugsweise ein Tracking-Interferometer oder Tachymeter, aufweist. Dadurch kann beispielsweise der Radialabstand der Positioniereinrichtung der beweglichen Markiereinheit zur Messrichtung sowie eine Polarwinkelstellung der beweglichen Markiereinheit zur stationären Messeinrichtung erfasst werden und so die Position der beweglichen Messeinrichtung in einer Ebene bestimmt werden. Zusätzlich kann auch ein Azimutalwinkel der Positioniereinrichtung der beweglichen Markiereinheit zur stationären Messeinrichtung erfasst werden, wodurch sich einerseits die Position der beweglichen Markiereinheit auf einer ebenen Fläche genauer bestimmen lässt und auch den Einsatz des Markiersystems auf einer gekrümmten, gewölbten oder unebenen Fläche erlaubt. Die stationäre Messeinrichtung kann beispielsweise als ein Tracking-Interferometer oder Tachymeter ausgebildet sein, wobei dabei der Abstand der Positioniereinrichtung zur Messeinrichtung interferometrisch oder über eine Laufzeitmessung bestimmt wird und die Messeinrichtung selbstnachführend (Tracking) ausgebildet sein kann.

[0012] Weiter kann vorgesehen sein, dass die Positioniereinrichtung einen Drahtlosnetzwerkadapter, ein GPS-Modul oder einen Reflektor, vorzugsweise einen Retroreflektor, zur Reflexion von Licht aufweist. Bei Ausbildung der Positioniereinrichtung als Drahtlosnetzwerkadapter kann beispielsweise die Entfernung mittels Signallaufzeit (Ping) bestimmt werden und die Polarwinkelstellung beispielsweise mittels Triangulation erfasst werden, wie dies auf ähnliche Art und Weise auch bei einem GPS-Modul erfolgen kann. Die Ausbildung der Positioniereinrichtung als ein Reflektor zur Reflexion von Licht kann bei optischen Messeinrichtungen vorteilhaft sein. Dabei kann die Ausbildung des Reflektors als ein Retroreflektor besonders vorteilhaft sein.

[0013] Es kann vorgesehen sein, dass die Markiervorrichtung zumindest einen Färbemittelspeicher und eine Aufbringeinrichtung zum Aufbringen von Markierungen aufweist. Eine Aufbringeinrichtung kann es ermöglichen, eine gleichmäßige und im Wesentlichen - etwa durch Einsatz von Blenden - beliebig geformte Markierung aufzubringen. Auch kann durch eine Variation der Aufbringdauer die Größe und Intensität der Markierung beeinflusst werden. Auch kann der Färbemittelspeicher Färbemittel verschiedener Farbgebung beinhalten, sodass von der Markiervorrichtung verschiedenfarbige Markierungen aufgebracht werden können. Die Aufbringein2/12

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Patentamt richtung kann dabei in ihrer Funktionsweise im Wesentlichen einem piezomechanischen Druckkopf entsprechen.

[0014] Es kann auch vorgesehen sein, dass das Antriebssystem vom Prozessor derart ansteuerbar ist, dass von der Markiervorrichtung eine Beschriftung oder Grafik auf der Oberfläche aufgebracht werden kann. Dadurch kann durch das Markiersystem zusätzlich zu einer einfachen Punkt- oder Strichmarkierung beispielsweise eine Beschriftung oder eine grafische Kennzeichnung der Markierung aufgebracht werden. Dies kann ohne unnötige Komplizierung der Markiervorrichtung selbst erfolgen. Bei Aufbringen einer solchen Beschriftung oder Grafik wird die Markiervorrichtung gemeinsam mit der beweglichen Markiereinheit durch das Antriebssystem derart verfahren, dass sich die gewünschte Beschriftung oder Grafik - ähnlich wie bei einem Plotter - ergibt.

[0015] Es kann vorgesehen sein, dass der Prozessor des Markiersystems zur Erfassung von Betriebsparametern des Antriebssystems ausgebildet ist und das Anfahren von zur Markierung vorgesehenen Positionen in Abhängigkeit der erfassten Sensordaten erfolgt. Dabei können durch den Prozessor als Betriebsparameter beispielsweise die Drehzahl und Betätigungsdauer der Antriebsräder des Antriebssystems, speziell bei durch Schrittmotoren angetriebenen Antriebsrädern auch der Drehwinkel (Pulsfolge), erfasst werden, woraus sich bei bekannten Abmessungen der Antriebsräder und der sich durch die Ansteuerung des Antriebs ergebenden Bewegungsrichtung der Markiereinheit die zurückgelegte Wegstrecke und deren Orientierung (Richtung) bestimmen lässt. Somit kann also von den erfassten Betriebsparametern auf die Richtung und Länge der gefahrenen bzw. zu fahrenden Wegstrecke geschlossen werden und dies zu einer Positionsbestimmung der beweglichen Markiereinheit herangezogen werden. So kann es beispielsweise möglich sein, ausgehend von einer bekannten und gegebenenfalls auch durch ein Zusammenwirken mit der stationären Messeinrichtung erfassten Position näherungsweise eine angefahrene Position zu bestimmen, ohne dass die jeweils momentane Position der beweglichen Markiereinheit entlang des Fahrwegs bestimmt werden muss. Dadurch können etwaig notwendige Korrekturen einer angefahrenen Position minimiert werden.

[0016] Es kann vorgesehen sein, dass die bewegliche Markiereinheit eine Kommunikationseinrichtung zur drahtlosen Kommunikation mit der stationären Messeinrichtung aufweist. Dadurch kann es ermöglicht werden, dass die von der stationären Messeinrichtung erfasste Position der beweglichen Markiereinheit drahtlos an diese übermittelt werden kann. Die Kommunikation kann dabei direkt zwischen der stationären Messeinrichtung und der beweglichen Markiereinheit erfolgen oder auch über einen geeigneten Router erfolgen, wobei auch unterschiedliche Kommunikationsund Netzwerkprotokolle eingesetzt werden können.

[0017] Weiter kann vorgesehen sein, dass vor Aktivierung der Markiervorrichtung eine Positionskontrolle der beweglichen Markiereinheit über die Messeinrichtung erfolgt.

[0018] Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Markierung - innerhalb einer gewissen Toleranzgrenze, die beispielsweise durch die Messgenauigkeit oder die Drehwinkelauflösung des Antriebs gegeben sein kann - an der dafür vorgesehenen Position aufgebracht wird. Auch kann dadurch die momentane Position der beweglichen Markiereinheit bestimmt werden und falls nötig - durch ein weiteres Verfahren der Markiereinheit eine Korrektur an dieser vor der Aktivierung der Markiervorrichtung vorgenommen werden.

[0019] Es kann vorgesehen sein, dass die Markiereinheit einen Neigungsmesser zur Erfassung der Neigung der Markiereinheit gegenüber der Oberfläche aufweist. Dadurch kann erfasst werden, ob eine Bezugsebene der beweglichen Markiereinheit, welche etwa durch die Antriebsräder definiert sein kann, parallel oder unter einem bestimmten Winkel zur von der beweglichen Markiereinheit befahrenen Oberfläche gelegen ist. Dadurch kann auch erkannt werden, ob die von der Markiervorrichtung aufgebrachte Markierung an der gewünschten Stelle aufgebracht werden kann oder ob es durch eine geneigte Stellung der Markiereinheit zu Abweichungen (Parallaxe) gegenüber der gewünschten Aufbringposition kommt.

[0020] Dabei kann vorteilhaft sein, dass der Prozessor des Markiersystems dazu ausgebildet

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Patentamt ist, einen Parallaxenfehler der Markiervorrichtung in Abhängigkeit der erfassten Neigung zu berechnen. Bei der Ausbildung der Markiervorrichtung in einem gewissen Abstand über der zur Markierung vorgesehenen Oberfläche würde sich bei einer Neigung der beweglichen Markiereinheit gegenüber der Oberfläche eine Verschiebung der tatsächlichen Aufbringposition der Markierung ergeben. Eine solche Änderung wird allgemein als Parallaxenfehler bezeichnet. Bei bekannter Geometrie der beweglichen Markiereinheit und Erfassung der Neigung kann der Prozessor des Markiersystems den erwarteten Parallaxenfehler berechnen.

[0021] Dabei kann weiter vorteilhaft sein, dass der Prozessor des Markiersystems weiter dazu ausgebildet ist, eine entsprechende Korrektur der von der beweglichen Markiereinheit angefahrenen Koordinate zur Kompensation des Parallaxenfehlers vorzunehmen. Der bei einer bestimmten Position und Stellung (Neigung) der beweglichen Markiereinheit berechnete Parallaxenfehler kann somit durch ein Verfahren der Markiereinheit ausgeglichen werden, wodurch die aufgebrachte Markierung effektiv an der dafür vorgesehenen Position erfolgt.

[0022] Es kann weiter vorgesehen sein, dass ein Prozessor zur Umrechnung von Plandaten, welche die zur Markierungen vorbestimmten Positionen in maschinenlesbarer Form enthalten, in eine Abfolge der zur Markierung vorgesehenen Positionen vorgesehen ist, und diese Abfolge in einem Speicher der Markiereinheit abiegbar ist. Dabei können dem Prozessor, der dabei dem Prozessor der beweglichen Markiereinheit entsprechen kann oder auch gesondert von diesem ausgebildet sein und mit diesem kommunizieren kann, in maschinenlesbarer Form (CAD) die zur Markierung vorbestimmten Positionen zugeführt werden und von diesem eine Abfolge von Pfaden, welche die zu markierenden Positionen untereinander verbinden, berechnet werden. Die Abfolge der Pfade kann dabei zumindest näherungsweise der kürzesten Verbindung der zur Markierung vorgesehenen Positionen entsprechen (Travelling Salesman Problem). In die Abfolge der Pfade kann auch die Position der stationären Messeinrichtung innerhalb der Plandaten einbezogen werden. Die so berechnete Abfolge kann in einem Speicher der Markiereinheit abgelegt werden.

[0023] Dabei kann vorteilhaft sein, dass der Prozessor der Markiereinheit aus der Abfolge der zur Markierung vorgesehenen Positionen eine Abfolge von Ansteuerbefehlen für das Antriebssystem berechnet. Aus der im Speicher abgelegten Abfolge kann so unter Einbeziehung der Geometrie und Ausstattung der beweglichen Markiereinheit eine Abfolge von Ansteuerbefehlen für den Antrieb berechnet werden, wodurch sich die zur Markierung der einen oder mehreren dazu vorgesehenen Positionen benötigte Zeit minimieren lässt.

[0024] Wie eingangs erwähnt, wird auch Schutz für ein Verfahren zur Markierung einer Oberfläche unter Verwendung eines wie zuvor beschriebenen Markiersystems begehrt.

[0025] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren diskutiert. Darin zeigt:

[0026] Fig. 1a [0027] Fig. 1b [0028] Fig. 2 [0029] Fig. 3a [0030] Fig. 3b eine Ausführung eines Markiersystems mit einer Markiereinheit und einer Messeinrichtung, eine weitere Ausführung eines Markiersystems, eine schematische Darstellung einer beweglichen Markiereinheit, eine schematische Darstellung eines Antriebssystems einer Markiereinheit und eine schematische Darstellung einer Markiervorrichtung einer Markiereinheit.

[0031] In Fig. 1a ist ein Markiersystem mit einer beweglichen Markiereinheit 1 und einer stationären Messeinrichtung 3 in schematischer Darstellung gezeigt. Die Position der Markiereinheit 1 relativ zur Messeinrichtung 3 kann dabei mittels eines optischen Messverfahrens bestimmt werden, was durch den Messstrahl 15 zwischen der Markiereinheit 1 und der Messeinrichtung 3 angedeutet ist. Über eine Drahtlos-Kommunikationseinrichtung 12 können die Markiereinheit 1 und die Messeinrichtung 3 Daten, beispielsweise Messdaten der Positionsbestimmung, austauschen.

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Patentamt [0032] Fig. 1b zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführung eines Markiersystems, welches eine bewegliche Markiereinheit 1, eine stationäre Messeinrichtung 3, einen weiteren Prozessor 17 (beispielsweise in Form eines mobilen Computers) sowie einen Router 16 zur Verarbeitung und Weiterleitung von Daten zwischen den einzelnen Teilen des Markiersystems aufweist. Wie gezeigt, können der weitere Prozessor 17 und die stationäre Messeinrichtung 3 über eine kabelgebundene Datenverbindung über den Router 16 miteinander verbunden sein. Die mobile Markiereinheit 1 kann in dieses Netzwerk über die drahtlose Kommunikationseinrichtung 12 eingebunden sein. Die Position der Markiereinheit 1 relativ zur Messeinrichtung 3, welche beispielsweise als Tracking-Interferometer ausgebildet sein kann, kann mittels eines optischen Messverfahrens mit dem zwischen der Markiereinheit 1 und der Messeinrichtung 3 verlaufenden Messstrahls 15 bestimmt werden. Die Positionsdaten können dabei einen radialen Abstand r und einen Polarwinkel φ (ebene Polarkoordinaten) sowie einen Azimutal-Winkel θ (räumliche Kugelkoordinaten) umfassen. Der weitere Prozessor 17 kann dazu dienen, Plandaten, welche die zur Markierung vorgesehenen Positionen p enthalten, in für die bewegliche Markiereinheit 1 angepasste Plandaten, welche auch die Position der stationären Messeinrichtung 3 in Relation zu den zur Markierung vorgesehenen Positionen p beinhalten können, umzurechnen. Ausgehend von den zugeführten Plandaten kann also von dem weiteren Prozessor 17 eine Abfolge von Pfaden berechnet werden, welche die zur Markierung vorgesehenen Positionen p untereinander verbinden, wobei dies näherungsweise der kürzesten, alle abzusteckenden Punkte verbindenden Strecke (Travelling Salesman Problem) entsprechen kann. Diese Abfolge von Pfaden kann einem Prozessor 7 der Markiereinheit 1 (siehe Fig. 2) zugeführt werden und von diesem in eine Abfolge von Steuerbefehlen für das Antriebssystem 4 umgewandelt werden. Es ist jedoch ebenso denkbar, dass die Berechnung der Abfolge von Pfaden vom Prozessor 7 der Markiereinheit 1 vorgenommen wird. Weiter können die Positionsmessdaten der stationären Messeinrichtung 3 an den weiteren Prozessor 17 übermittelt werden und daraus in weiterer Folge die Position der Markiereinheit 1 in Relation zu den zur Markierung vorgesehenen Positionen p berechnet werden. Die so ermittelte Position der beweglichen Markiereinheit 1 kann dieser übermittelt werden.

[0033] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Markiereinheit 1, welche eine Oberfläche 2 befährt. Die Markiereinheit 1 weist einen zentralen Prozessor 7 auf, welchem Messdaten des Neigungsmessers 13 zugeführt werden können und welcher das Antriebssystem 4, die Markiervorrichtung 5 und eine Anzeige 19 ansteuern kann. Auf der Anzeige 19 können beispielsweise die letzte und derzeitig in Arbeit befindliche Position p, an welcher eine Markierung m angebracht werden soll, angezeigt werden. Die Markiereinheit 1 weist weiter eine DrahtlosKommunikationseinrichtung 12, welche in Form eines WLAN-Moduls ausgebildet sein kann, und einen Speicher 14 auf. Zur Energieversorgung der elektronischen Komponenten der Markiereinheit 1 ist zudem ein Energiespeicher 18 vorgesehen. Zur Fortbewegung auf der Oberfläche 2 weist das Antriebssystem 4 der Markiereinheit 1 Antriebsräder 8 auf, welche als Allseitenräder, insbesondere als Mecanum-Räder, ausgebildet sein können. In der schematischen Darstellung der in Fig. 2 gezeigten Ausführung der Markiereinheit 1 ist zudem ein Reflektor 9 gezeigt, welcher die Positioniereinrichtung 6 der Markiereinheit 1 darstellt. Im Falle der Ausbildung der Messeinrichtung 3 als optische Messeinrichtung (beispielsweise Lasertracker oder Tachymeter) kann ein einzelner Reflektor 9, insbesondere ein einzelner Retroreflektor, als Positioniereinrichtung 6 dienen. Der Reflektor 9 kann wie angedeutet den von der Messeinrichtung 3 ausgehenden Messstrahl 15 zu dieser zurückreflektieren, woraus sich aus der Richtung und der Laufzeit die Position der Markiereinheit 1 relativ zur Messeinrichtung 3 bestimmen lässt. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn der Reflektor 9 und die Markiervorrichtung 5, insbesondere die Aufbringeinrichtung 11 der Markiervorrichtung 5 (siehe Fig. 3b), entlang einer im Wesentlichen vertikal verlaufenden Achse übereinander angeordnet sind.

[0034] Fig. 3a zeigt eine schematische Darstellung des Antriebssystems 4 der Markiereinrichtung 1. Über eine Schnittstelle 20 (beispielsweise CAN-Bus) wird dabei vom Prozessor 7 der Markiereinheit 1 für jedes der Antriebsräder 8 ein Motortreiber 21 mit einem zugehörigen Motor 22 angesteuert. Auch können vom Prozessor 7 die vom Motortreiber 21 abgegebenen Steuersignale für den Motor 22 erfasst werden. Die Steuersignale können dabei beispielsweise im

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Falle von Schrittmotoren die Dauer und Frequenz der vom Motortreiber 21 abgegebenen Strompulse sein, woraus der Prozessor 7 auf einen Drehwinkel und die Drehrichtung des jeweiligen Antriebsrads 8 schließen kann, woraus sich wiederum die Bewegungsrichtung und die zurückgelegte Fahrstrecke der Markiereinheit 1 berechnen lässt. In Fig. 3a ist weiter ein Schaltrelais 23 der Markiervorrichtung 5 gezeigt, welche in Fig. 3b näher dargestellt ist.

[0035] Zur Aufbringung einer Markierung m an einer dazu vorgesehenen Position p auf einer Oberfläche 2 fährt die Markiereinheit 1 selbsttätig die Position p an, wobei dabei ausgehend von einer bekannten Position der Markiereinheit 1 die Position p unter Einbeziehung der erfassten Sensordaten des Antriebssystems 4 angefahren werden kann. Vor Aufbringen der Markierung m durch Aktivierung der Markiervorrichtung 5 kann von der Markiereinheit 1 eine Positionskontrolle mit der Messeinrichtung 3 durchgeführt werden. Auch kann mittels des Neigungsmessers 13 erkannt werden, ob durch eine Neigung der Markiereinheit 1 gegenüber der befahrenen Oberfläche 2 ein Parallaxenfehler - also eine geometrische Abweichung - zwischen der erwarteten Aufbringposition der Markierung m und der dazu vorgesehenen Position p vorliegt. Im Falle des Vorliegens eines Parallaxenfehlers kann vom Prozessor 7 eine Korrektur der angefahrenen Koordinate berechnet werden, durch welche sich der Parallaxenfehler kompensieren lässt. Die Markiereinheit 1 kann dann durch Abgabe von geeigneten Steuerbefehlen an das Antriebssystem 4 an die korrigierte Position verfahren werden. Danach kann es erneut zu einer Positionsbestimmung mittels der Messeinrichtung 3 kommen. Wenn die zur Markierung vorgesehene Position innerhalb einer gewissen Toleranz, welche beispielsweise durch die Messgenauigkeit der Messeinrichtung 3 und die Winkelauflösung des Antriebssystems 4 gegeben sein kann, mit einer Markierung m versehen werden kann, kann durch das Schaltsignal des Relais 23 ein Controller 24 der Markiervorrichtung 5 eine Aufbringeinrichtung 11, welche aus einem mit Druckluft aus einem Druckluftspeicher 25 beaufschlagten Färbemittelspeicher 10 gespeist wird, auslösen. Die Markiervorrichtung 5 kann auch verschiedene Färbemittel umfassen. Nach erfolgter Markierung der dazu vorgesehenen Position p mit einer Markierung m (oder auch mit einer Beschriftung oder Grafik) kann die nächste zur Markierung m vorgesehene Position p angefahren werden. Das Anfahren einer Position p kann bei Ausbildung der Antriebsräder 8 mit omnidirektionalen Rädern ohne eine Neuausrichtung der Markiereinheit 1 erfolgen, wodurch sich die zur Aufbringung von Markierungen m benötigte Zeit minimieren lässt.

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BEZUGSZEICHENLISTE:

Markiereinheit 1

Oberfläche 2

Messeinrichtung 3

Antriebssystem 4

Markiervorrichtung 5

Positioniereinrichtung 6

Prozessor 7

Antriebsrad 8

Reflektor 9

Färbemittelspeicher 10

Aufbringeinrichtung 11

Kommunikationseinrichtung 12

Neigungsmesser 13

Speicher 14

Messstrahl 15

Router 16 weiterer Prozessor 17

Energiespeicher 18

Anzeige 19

Schnittstelle 20

Motortreiber 21

Motor 22

Relais 23

Controller 24

Druckluftspeicher 25

Abstand r

Winkel θ, φ

Markierung m

Position p

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Claims (15)

1. Markiersystem mit einer beweglichen Markiereinheit (1) zum Aufbringen von Markierungen (m) auf Oberflächen (2) an vorbestimmten Positionen (p) und einer stationären Messeinrichtung (3) zur Positionsbestimmung der beweglichen Markiereinheit (1), wobei zur Markierung vorgesehene Positionen (p) von der beweglichen Markiereinheit (1) selbsttätig angefahren werden und wobei die bewegliche Markiereinheit (1) zumindest aufweist:

- ein Antriebssystem (4),

- eine Markiervorrichtung (5) zur Aufbringung der Markierungen (m),

- eine Positioniereinrichtung (6), welche mit der Messeinrichtung (3) zur Positionsbestimmung zusammenwirkt, und

- einen Prozessor (7) zur Ansteuerung des Antriebssystems (4) und der Markiervorrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem (4) omnidirektionale Antriebsräder (8) aufweist.

2. Markiersystem nach Anspruch 1, wobei die Antriebsräder (8) als Mecanum- Räder ausgebildet sind.

3. Markiersystem nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die stationäre Messeinrichtung (3) eine Abstandsmesseinrichtung und eine Winkelmesseinrichtung, vorzugsweise ein Tracking-Interferometer oder Tachymeter, aufweist.

4. Markiersystem nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Positioniereinrichtung (6) einen Drahtlosnetzwerkadapter, ein GPS-Modul oder einen Reflektor (9), vorzugsweise einen Retroreflektor, zur Reflexion von Licht aufweist.

5. Markiersystem nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Markiervorrichtung (5) zumindest einen Färbemittelspeicher (10) und eine Aufbringeinrichtung (11) zum Aufbringen von Markierungen (m) aufweist.

6. Markiersystem nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Antriebssystem (4) vom Prozessor (7) derart ansteuerbar ist, dass von der Markiervorrichtung (5) eine Beschriftung oder Grafik auf der Oberfläche (2) aufgebracht werden kann.

7. Markiersystem nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Prozessor (7) zur Erfassung von Betriebsparametern des Antriebssystems (4) ausgebildet ist und das Anfahren von zur Markierung (m) vorgesehenen Positionen (p) in Abhängigkeit der erfassten Sensordaten erfolgt.

8. Markiersystem nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die bewegliche Markiereinheit (1) eine Kommunikationseinrichtung (12) zur drahtlosen Kommunikation mit der stationären Messeinrichtung (3) aufweist.

9. Markiersystem nach Anspruch 8, wobei vor Aktivierung der Markiervorrichtung (5) eine Positionskontrolle der beweglichen Markiereinheit (1) über die Messeinrichtung (3) erfolgt.

10. Markiersystem nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Markiereinheit (1) einen Neigungsmesser (13) zur Erfassung der Neigung der Markiereinheit (1) gegenüber der Oberfläche (2) aufweist.

11. Markiersystem nach Anspruch 10, wobei der Prozessor (7) des Markiersystems dazu ausgebildet ist, einen Parallaxenfehler der Markiervorrichtung (5) in Abhängigkeit der erfassten Neigung zu berechnen.

12. Markiersystem nach Anspruch 11, wobei der Prozessor (7) des Markiersystems weiter dazu ausgebildet ist, eine entsprechende Korrektur der von der beweglichen Markiereinheit (1) angefahrenen Position (p) zur Kompensation des Parallaxenfehlers vorzunehmen.

13. Markiersystem nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Prozessor (7, 17) zur Umrechnung von Plandaten, welche die zur Markierung vorbestimmten Positionen (p) in maschinenlesbarer Form enthalten, in eine Abfolge der zur Markierung vorgese8/12

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Patentamt henen Positionen (p) vorgesehen ist und diese Abfolge in einem Speicher (14) der Markiereinheit (1) abiegbar ist.

14. Markiersystem nach Anspruch 13, wobei der der Prozessor (7) der Markiereinheit (1) aus der Abfolge der zur Markierung vorgesehenen Positionen (p) eine Abfolge von Ansteuerbefehlen für das Antriebssystem (4) berechnet.

15. Verfahren zur Markierung einer Oberfläche unter Verwendung eines Markiersystems nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen